RECOMENDACIONES GENERALES SOBRE DURABILIDAD · 2020. 9. 3. · sobre durabilidad. Editores Universidad de Alicante, España Recomendaciones generales sobre durabilidad ... Conjunto

1

Recomendaciones Técnicas

Pedro Castro Borges Jorge Alberto Briceño Mena

Andrés Antonio Torres Acosta

https://doi.org/10.21041/AlconpatInternacional/RecTec/2020-01-recomendacionesdedurabilidad

ALCONPAT Internacional Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y

Recuperación de la Construcción

Recomendaciones generales sobre durabilidad

Editores

Recomendaciones generales sobre durabilidad

DOI: https://doi.org/10.21041/AlconpatInternacional/RecTec/2020-01-recomendacionesdedurabilidad

Recomendações gerais sobre durabilidade

General recommendations on durability

Pedro Castro Borges Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida

Mérida, Yucatán, México

Jorge Alberto Briceño Mena Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida

Mérida, Yucatán, México

Andrés Antonio Torres Acosta Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey: Querétaro,

Querétaro, México

RECOMENDACIÓN TÉCNICA

1 2020

Pedro Garcés Terradillos Director de Recomendaciones Técnicas

Universidad de Alicante, España

Jorge Alberto Briceño Mena Subdirector de Recomendaciones Técnicas

Cinvestav del IPN, Unidad Mérida, Mérida, Yucatán, México

~ 1 ~

Recomendación Técnica No. 1

DURABILIDAD

OBJETIVO

1. INTRODUCCIÓN

Hasta hace unos años no se había reflejado

específicamente el reconocimiento de los

problemas de durabilidad, pero el contexto

actual demanda la incorporación y utilización

del conocimiento existente relativo al tema. Por

ello surge la necesidad de establecer

recomendaciones técnicas que se adapten a las

circunstancias y los ambientes que las

estructuras de concreto reforzado demandan en

materia de durabilidad.

Esta recomendación técnica es aplicable a todo

elemento u obra de concreto incluyendo su

concepción, proyección, ejecución, inspección,

diagnóstico, reparación, rehabilitación o

refuerzo, hasta el final de su vida de servicio,

con criterios de durabilidad y que se encuentre

sometida a distintos tipos de ambientes.

Para seguir esta recomendación técnica es

importante tener clara la responsabilidad de

cada uno de los actores, desde el proyecto hasta

la disposición final de la estructura.

La responsabilidad de que una obra cumpla con

la durabilidad de proyecto durante toda su vida

se atribuye al correcto desempeño de un grupo

de profesionistas, los cuales tienen la

responsabilidad de que dentro de su interacción

directa o indirecta con la obra se cumplan los

criterios requeridos para la durabilidad de la

misma. Entre ellos se considera más no se

limita a:

1.1. Dueño de la obra

En él recae gran parte de la responsabilidad ya que es el único que interactúa durante toda la obra

desde su concepción hasta el término de su vida de servicio.

1.2. Director responsable de obra

(DRO, perito de obra o equivalente)

Es la persona física que acredita

fehacientemente su conocimiento de las leyes y

disposiciones reglamentarias relativas a la

construcción, que cuenta con cédula profesional

y que ante las autoridades correspondientes y el

propietario de la obra se hace responsable de la

calidad del proyecto, de la supervisión y/o

ejecución de la obra con el objetivo de cumplir

Esta Recomendación Técnica tiene como objeto proporcionar reglas, procedimientos,

métodos, criterios y recomendaciones para concebir, proyectar, ejecutar, inspeccionar,

diagnosticar, reparar, rehabilitar o reforzar estructuras de concreto con criterios de durabilidad

que se encuentren sometidas a distintos tipos de ambientes.

~ 2 ~

con las normas, los reglamentos de

construcción y las especificaciones del proyecto

a fin de realizar una obra de calidad definida,

para la cual otorga su responsiva profesional.

Algunas regulaciones locales requieren,

además, para ciertas edificaciones

corresponsables como los que a continuación se

señalan.

1.2.1. Especialista responsable

estructural Es la persona que por encargo del dueño y con

base en la normativa correspondiente realiza el

proyecto estructural de la obra en cualquiera de

las etapas de su vida de servicio; debiendo

demostrar su acreditación académica y

profesional

1.2.2. Especialista responsable en

arquitectura Es la persona que por encargo del dueño y con

base en la normativa correspondiente realiza el proyecto arquitectónico de la obra en cualquiera

de las etapas de su vida de servicio; debiendo

demostrar su acreditación académica y

profesional

1.2.3. Especialista responsable en

durabilidad Es un profesionista certificado, que es

responsable de la obra, en cualquiera de sus

(las) etapas de su vida de servicio, de hacer las

inspecciones tanto preliminar como detallada,

así como de emitir un dictamen sobre su

seguridad estructural, durabilidad y

confiabilidad. El especialista responsable en

durabilidad trabaja en estrecha colaboración

con el especialista responsable estructural y el

especialista responsable en arquitectura.

1.2.4. Constructor Se encarga de dirigir el desarrollo de la obra en

cualquiera de las etapas de su vida de servicio

considerando los aspectos técnicos y estéticos,

y conforme al proyecto y la licencia de

edificación dada.

1.2.5. Proveedor Es aquel encargado de suministrar materiales de

la calidad especificada a la obra en cualquiera

de las etapas de su vida de servicio y que

cumpla con los compromisos de entrega

pactado de acuerdo con lo solicitado.

1.2.6. Supervisor Es el que dirige la ejecución material de la obra

en cualquiera de las etapas de su vida de

servicio, controlando se realice de conformidad

con las especificaciones arquitectónicas y

estructurales.

2. TÉRMINOS, DEFINICIONES, SÍMBOLOS,

UNIDADES Y TÉRMINOS ABREVIADOS

2.1. Absorción capilar

Proceso de penetración de agua en el concreto, determinado por las características de capilaridad de la

matriz de concreto. Definido como masa de agua por unidad de área que puede ser absorbida en los

espacios capilares cuando el concreto se encuentra en contacto con agua en estado líquido. Representa

la porosidad efectiva accesible al agua y por lo tanto a los agentes agresivos que se encuentran en el

ambiente.

2.2. Acero

Aleaciones hierro-carbono, con un contenido máximo de carbono del 2%, aproximadamente. El

carbono dota al hierro de destacadas propiedades mecánicas, necesarias para sus aplicaciones

industriales.

~ 3 ~

2.3. Activo

Término que se refiere a un estado de los materiales metálicos en el que éstos tienden a corroerse, o a

metales o aleaciones que se sitúan en el extremo de potenciales más negativos de las series

electroquímicas o galvánicas y son muy corrosibles.

2.4. Actividad

Función termodinámica que expresa la capacidad de reaccionar de una sustancia, ai=exp(ΔG/RT),

donde ΔG es la variación de energía libre de un mol de la especie i en la reacción, T la temperatura

absoluta (K) y R la constante de los gases perfectos.

2.5. Acuoso

Se refiere a medios que contienen agua, en los que ésta actúa como electrolito o conductor iónico de

la corriente eléctrica.

2.6. Adherencia

Fuerza de unión entre un recubrimiento cualquiera y el sustrato.

2.7. Aditivo

Es un material diferente del agua, de los agregados y del material cementante, que se puede emplear

como componente del concreto o mortero y se agrega a la mezcla inmediatamente antes o durante el

mezclado, modificando algunas características del concreto.

2.8. Agrietamiento

Roturas en el concreto siguiendo una trayectoria única o ramificada.

2.9. Ánodo

Electrodo de las pilas electroquímicas o electrolíticas en el que se produce la oxidación de alguna

sustancia. En los fenómenos de corrosión, que suelen desarrollarse sobre electrodos mixtos, las zonas

de mayor tendencia a disolverse, en las que los átomos metálicos se oxidan a cationes: M-»Mn+ + ne-.

En los ánodos fluye corriente eléctrica positiva hacia el medio electrolítico (transferencia de cationes

a la solución, o de aniones de la solución al electrodo.

2.10. Ánodo de sacrificio

Una masa de metal muy electronegativo, como el aluminio, magnesio o zinc, que se conecta a la

estructura a proteger por el método de protección catódica, con la que forma un par galvánico

desplazando su potencial, en dirección negativa, hasta la zona de inmunidad

2.11. Acero de refuerzo

Conjunto de barras o cables de acero que se colocan dentro del concreto y hacen que el mismo sea

apto para resistir esfuerzos de flexión, cortante, tensión, etc., o para incrementar su resistencia a la

compresión.

~ 4 ~

2.12. Fibras de acero

Elementos rectos y deformados de alambres de acero trefilado en frio, o recortes de acero de fibras

rectas o deformadas, o fibras extraídas del proceso de la fundición, o fibras trefiladas modificadas en

frio o fibras del corte de acería, que son adecuadas para su mezcla homogénea en el concreto o

mortero.

2.13. Capilaridad

Fenómeno superficial de absorción de agua en el concreto. La capilaridad es una propiedad física del

concreto por la que el líquido puede avanzar a través de sus poros capilares.

2.14. Carbonatación

Es un proceso químico de cinética relativamente lenta que ocurre en la pasta de cemento hidratada de

un concreto; los silicatos de calcio y el hidróxido de calcio formados por la hidratación del cemento,

reaccionan con el dióxido de carbono atmosférico formando carbonato de calcio. Esta reacción

requiere de un medio acuoso, ya que el dióxido de carbono se disuelve en el agua formando ácido

carbónico, el cual se disocia en iones carbonato; dichos iones reaccionan con los compuestos referidos

formando carbonato de calcio y agua. Este proceso de reacción reduce el pH de la solución de poro

del concreto. Cuando este fenómeno afecta a los poros situados en la interfase hacer-pasta se

favorecen los procesos de corrosión del acero de refuerzo, comprometiendo la integridad estructural

de las construcciones.

2.15. Catión

Ión cargado positivamente, que migra al cátodo en una celda electrolítica, o se produce en el ánodo de

una celda electroquímica o pila de corrosión.

2.16. Cátodo

El electrodo de una pila de corrosión en el que tiene lugar el proceso de reducción. Procesos

catódicos típicos de corrosión son la reducción de oxígeno en medios neutros o alcalinos (O2 +

2H2O + 4e- → 4OH-) y la de protones en medios ácidos (2H+ + 2e- → H2).

2.17. Concreto

Es el material pétreo, artificial obtenido de la mezcla en porciones determinadas de cemento,

agregados, agua y aditivos (en su caso).

2.18. Concreto reforzado

Concreto que en combinación con acero de refuerzo es capaz de resistir esfuerzos de compresión o

tensión u otros esfuerzos.

2.19. Corriente

Flujo de cargas eléctricas a través de la sección de un material conductor por unidad de tiempo.

~ 5 ~

2.20. Corrosión

La transformación de un metal del estado elemental al combinado (estado iónico) por reacción con el

medio ambiente.

3.21. Corrosión activa

En este tipo de corrosión el metal se disuelve activamente, presentando productos de corrosión

solubles.

2.22. Corrosión galvánica o bimetálica

Corrosión debida al par formado por dos metales diferentes en contacto eléctrico y expuestos a un

electrolito, condición en la que el metal más electropositivo estimula la corrosión del más

electronegativo y el primero se corroe menos que cuando se presenta aislado en el mismo medio.

2.23. Curado

Es el proceso mediante el cual, en un ambiente especificado de humedad y temperatura, se garantiza

la hidratación del cemento o de los materiales cementantes en la mezcla.

2.24. Defecto

Carencia o imperfección de las cualidades propias del concreto.

3.25. Deflexión

Grado en el que el eje de un elemento estructural se desplaza bajo la aplicación de una fuerza.

2.26. Densidad de corriente

Cantidad de corriente por unidad de tiempo y superficie. Suele expresarse en A/m2, mA/m2, mA/cm2,

µA/cm2, etc.

2.27. Desprendimiento

Separación de fragmentos de una superficie o recubrimiento superficial, a causa de las tensiones

generadas por la corrosión o por dilataciones y contracciones diferenciales.

2.28. Durabilidad

Es la capacidad de un material de construcción, elemento o estructura de resistir las acciones físicas,

químicas, biológicas, ambientales y cambio climático en su entorno durante un tiempo determinado

previsto desde el proyecto, conservando su forma original, propiedades mecánicas y condiciones de

servicio.

2.29. Electrodo

Conductor electrónico, normalmente metálico, por medio del cual se proporcionan los electrones

necesarios a una reacción, o se consumen los electrones resultantes de la misma.

~ 6 ~

2.30. Electrodo de referencia

Una semipila prácticamente impolarizable y de potencial constante, que sirve para medir y controlar

el potencial del electrodo sometido a estudio en la célula de ensayo, refiriéndolo a una escala

arbitraria (p.e., la escala de hidrógeno, de Cu/CuSO4, de Ag/AgCI, etc.).

2.31. Electrolito o conductor iónico

Sustancia química, usualmente en solución acuosa, que contiene iones que migran bajo a acción de un

campo eléctrico.

2.32. Estructura

Conjunto de elementos de una construcción cuya función es la de resistir las cargas y/o acciones para

las que fue diseñada, incluyendo los efectos del medio ambiente al que esté sometido.

2.33. Fugas

Escape, salida accidental de un gas o líquido.

2.34. Humedad relativa

La relación de la cantidad de moléculas de agua en la atmósfera con relación a la cantidad máxima

que puede tener una temperatura dada, expresada como un porcentaje.

2.35. Inmunidad

Estado en el que se controla la corrosión por imposición a la superficie metálica de potenciales más

negativos que el potencial de equilibrio de la semireacción anódica de oxidación. Se acepta en la

práctica que existe inmunidad cuando el potencial del electrodo es más negativo que el potencial de

equilibrio a una concentración de iones metálicos de 10-6 moles/litro.

2.36. Ión

Un átomo o grupo de átomos (molécula) con carga eléctrica.

2.37. Material cementante

Es el material que al agregarle agua ya sea solo o mezclado con arena u otros materiales similares,

tiene la propiedad de fraguar tanto al aire como bajo el agua y formar una masa endurecida.

2.38. Mortero

Mezcla de cemento, agregado fino y agua.

2.39. Noble

Se refiere al extremo más positivo, catódico o reductor de los potenciales de electrodo y también a los

metales que se encuentran en estado libre (sin combinar) en la naturaleza.

~ 7 ~

2.40. Oxidación

Pérdida de electrones en una reacción química o electroquímica, por ejemplo, en los procesos

anódicos, cuando un metal pasa del estado metálico al de catión (estado oxidado, combinado o

corroído).

2.41. Oxidante

Sustancia capaz de provocar la pérdida de los electrones a otra especie en una reacción química.

2.42. Par galvánico

Pila formada por dos metales distintos en contacto eléctrico e inmerso en el mismo electrolito.

2.43. Pasivación

Transición del estado activo al pasivo, de muchos metales u aleaciones en ciertos medios. Puede ser

natural o forzada por una polarización anódica. Constituye una excepción de gran importancia

práctica a la ley general en electroquímica, que establece velocidades de corrosión crecientes para

polarizaciones anódicas también crecientes.

2.44. Pasivo

Estado que implica una reactividad muy pequeña, es decir, velocidades insignificantes de corrosión.

2.45. pH

Medida de la acidez o alcalinidad de una solución. En sentido estricto, es el logaritmo del inverso

de la actividad de iones hidrógeno en la solución: pH = - log aH+. El valor 7 de pH corresponde a

una solución neutra; los valores inferiores a medios ácidos y los superiores a medios alcalinos.

2.46. Polarización

Es la diferencia matemática entre el potencial del electrodo para unas condiciones dadas de densidad

de corriente y el potencial de corrosión o potencial en circuito abierto: ƞ = E - Ecorr. Usualmente se

consideran sus componentes: polarizaciones de activación, de concentración y de resistencia.

2.47. Polarización anódica

Desplazamiento del potencial de electrodo resultante del flujo de corrientes positivas. El potencial

se hace más positivo.

2.48. Polarización catódica

Efecto del flujo de corrientes negativas sobre el potencial de electrodo que se hace más negativo.

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2.49. Porosidad

Espacios vacíos formados por canales visibles o invisibles en un medio sólido discontinuo, como el

concreto. También aplica a canales, muchas veces microscópicos, en un recubrimiento, metálico o no,

que se extienden hasta el substrato.

2.50. Potencial, medida de

Diferencia de potencial de un electrodo (semipila o semielemento) definida con relación a otro

electrodo específico, conocido como electrodo de referencia.

2.51. Potencial de corrosión

Es el potencial de un electrodo que se corroe en un medio dado, sin flujo de corriente externa que lo

genere. Para el mismo concepto se emplean también los siguientes términos: potencial de circuito

abierto; potencial de corrosión libre; potencial de reposo; potencial de abandono y potencial

estacionario.

2.52. Proporcionamiento del concreto

Es el cálculo de las cantidades de materiales por unidad de volumen que se requieren para fabricar un

concreto que tenga las características especificadas.

2.53. Protección catódica

Reducción o eliminación del fenómeno de corrosión de una superficie metálica, por medio de una

polarización catódica que desplace su potencial hasta la zona de inmunidad. La protección catódica

puede aplicarse uniendo la estructura al polo negativo de un rectificador (método de corriente

impresa) o uniéndola a un metal muy electronegativo como el zinc, el aluminio o el magnesio

(método de los ánodos de sacrificio).

2.54. Recubrimiento de concreto

Es la protección que le da el concreto al acero de refuerzo contra el medio ambiente. Es la distancia

medida desde la superficie del concreto a la parte más cercana del acero de refuerzo (incluyendo a los

zunchos, anillos y estribos).

2.55. Reducción

Proceso químico o electroquímico en el cual una sustancia gana electrones.

2.56. Reductor

Sustancia que causa la reducción de otras, cediéndoles o compartiendo electrones, al tiempo que ella

se oxida.

~ 9 ~

2.57. Relación agua/material cementante

La relación en masa de la cantidad de agua, excluyendo la absorbida por los agregados, a la cantidad

de material cementante empleado en la mezcla.

2.58. Resistencia a la compresión

Es la capacidad de carga a compresión por unidad de área de un material, medida en ensayes descritos

en las normas correspondientes, generalmente expresada en kg/cm2.

2.59. Revenimiento

Es una medida de la consistencia del concreto fresco, que se refiere al grado de fluidez de la mezcla.

2.60. Semielemento o semipila

Un metal puro en contacto con una solución de sus propios iones origina, para sus condiciones dadas,

un potencial característico y reproducible, que, en condiciones normales, es el potencial estándar o normal. Cuando una semipila se une a otra se puede medir una diferencia de potencial; y, si se hace

con respecto al electrodo de hidrógeno, se obtiene directamente el potencial de la otra semipila.

2.61. Substrato

El material base sobre el que se aplican capas o depósitos.

2.62. Velocidad de corrosión

Cantidad de metal o aleación deteriorada (oxidada) por unidad de área y unidad de tiempo, en g/cm2d

(es decir, gramos por centímetro cuadrado y día). Puede expresarse en función de la penetración en el

tiempo (mm/año, µm/año).

~ 10 ~

3. RECOMENDACIONES TÉCNICAS

3.1. Generalidades Antes de iniciar propiamente con las

recomendaciones técnicas, es necesario tener en

cuenta que la vida de servicio es “el tiempo

durante el cual el desempeño de un material,

elemento o estructura de concreto conserva las

características del proyecto en términos de

seguridad (resistencia mecánica y estabilidad,

seguridad en caso de fuego, seguridad en uso),

funcionalidad (higiene, salud y medio ambiente,

protección contra el ruido y ahorro energético,

y confort térmico) y estética (deformaciones,

agrietamientos, desprendimientos), con un

mínimo de mantenimiento que le permita

soportar los efectos ambientales y naturales en

su entorno durante su uso.”

De acuerdo con la definición de vida de

servicio, su modelo conceptual consta de 7

etapas, presentando una división de acuerdo con

la planificación de proyectos y predicciones de

durabilidad durante su uso. (véase Figura 1)

Figura 1. Modelo conceptual de 7 etapas para la vida de servicio de una estructura

~ 11 ~

3.2 Etapa 1. Planeación de vida de servicio de proyecto

(diseño arquitectónico, estructural y de durabilidad)

3.2.1. Generalidades Ésta es la etapa más importante de la vida de

servicio, pues es donde se establecen todos los

criterios y especificaciones para cumplir con los

objetivos para los que fue diseñada la

estructura:

3.2.1.1. Diseño arquitectónico En el diseño arquitectónico se deben incluir

formas y materiales acordes con el uso de la

estructura, tipo de ambiente al que va a estar

expuesta y tiempo de Vida de Servicio

propuesto. Debe abarcar hasta la etapa 4 y

aclarar que durante esa etapa deben tomarse

acciones para las etapas subsecuentes. En esta

etapa, los proyectistas deben vincularse

estrechamente con el especialista en

durabilidad, quien les provee de las

herramientas necesarias para poder diseñar un

proyecto que satisfaga las expectativas.

3.2.1.2. Diseño estructural Aquí intervienen las técnicas de cálculo

estructural, el especialista responsable

estructural debe estar estrechamente vinculado

al especialista en durabilidad para que puedan

cumplirse las metas previstas. Debe abarcar

hasta la etapa 4 y aclarar que durante esa etapa

deben tomarse acciones para las etapas

subsecuentes. Deben ser definidos parámetros

tales como recubrimiento de concreto para

acero, tipos de aceros, calidad y desempeño del

concreto, etc., que influyen en la durabilidad

de la estructura.

3.2.1.3. Diseño por durabilidad Con base en la información disponible en

códigos y reglamentos, el perito en durabilidad

debe tomar en cuenta el ambiente al que va a

estar expuesta la estructura y los materiales que

se emplearán para poder ofrecer la vida de

servicio esperada para la estructura. Se deben

considerar aspectos como la agresividad

química del medio y del suelo, atmósfera de

exposición (HR y T), terremotos, huracanes o

potenciales inundaciones, deben ser definidos

pues influyen en la durabilidad de la estructura.

Con base en éstos y otros parámetros definidos

en la literatura nacional e internacional, debe

establecerse la vida de servicio de la estructura

a diseñar.

3.2.1.4. Diseño del plan de

mantenimiento. Esta parte es esencial para el proyecto pues es

la que permite asegurar que las condiciones

establecidas de vida de servicio (arquitectónica,

estructural y durable) se cumplan. Es

importante incluir las acciones de

mantenimiento preventivo a seguir cuando la

estructura se encuentre en una parte

determinada de la etapa 3, que es cuando se

tiene que empezar a planear las acciones para

las etapas subsecuentes. Se deben especificar en

detalle aspectos como verificación periódica de

daños (sea cual sea su origen), interacción entre

los elementos e instalaciones de la misma

estructura, mantenimiento periódico con

pinturas, sustitución de piezas, funcionamiento

de drenajes y manejo general de aguas, etc.,

deben ser cuidadosamente especificados. Deben

incluirse también esquemas y formatos para

llevar a cabo exitosamente el plan de

mantenimiento, así como un entrenamiento

periódico a los responsables de esta parte.

3.2.2. Clasificación según el

ambiente agresivo de exposición

Consiste en clasificar los distintos tipos de

ambientes que se encuentran sujetos a

condiciones climáticas extremas (véase tabla 1).

Los peritos en arquitectura, estructuras y

durabilidad, así como el constructor deben

tomar en cuenta estas condiciones para

establecer las recomendaciones y

especificaciones del elemento de concreto.

~ 12 ~

Tabla 1. Clasificación de exposición ambiental

CLASE GENERAL DE EXPOSICIÓN

Clase

(Ambiente de

exposición)

Subclase

(Condición de

exposición)

Tipo de

proceso

Designación

(Clasificación) Descripción

No agresivo Seco

N

inguno

C0

Concreto en ambiente seco o

protegido de la humedad y no

sometido a condensaciones. Con una

humedad relativa < 40 %.

Rural / Urbana

Concreto en

contacto con

humedad alta C

orr

osi

ón p

or

carb

onat

ació

n

C1

Concreto en ambiente con alta

humedad relativa > 80 %,

independiente de la contaminación

por CO2 y SO2.

Concreto en

contacto con

humedad baja

C2

Concreto en ambiente con baja

humedad relativa entre 40 % y 50 %,

independiente de la contaminación

por CO2 y SO2.

Concreto en

contacto con

humedad

moderada

C3

Concreto en ambiente con moderada

humedad relativa entre 50 % y 80 %,

con contaminación por CO2 y SO2.

Marina

Sumergida

Corr

osi

ón p

or

cloru

ros

M1

Elementos de estructuras marinas

sumergidas permanentemente, por

debajo del nivel mínimo de bajamar.

Zonas aéreas con

distancias de 50

m a 500 m a la

línea de costa

M2

Elementos exteriores de estructuras

en las proximidades de la línea de

costa (de 50 m a 500 m).

Zonas aéreas con

distancias de

0 m a 50 m

M3

Elementos de estructuras marinas por

encima del nivel de pleamar

(salpique) de 0 m a 50 m de la línea

de costa.

En zonas de

mareas M4

Elementos de estructuras marinas

situadas en la zona de mareas y

salpique.

Concreto con

cloruros de

origen

diferente al

medio marino

Concreto

reforzado o

presforzado

expuesto a la

incorporación de

ion cloruro desde

su fabricación

Cl1

Concreto producido con materiales

que contengan contaminación de ión

cloruro soluble en el agua < 0,06 %,

respecto al consumo de material

cementante.

Concreto

reforzado o

presforzado

expuesto a una

fuente externa de

cloruros

Cl2

Concreto expuesto a humedad y una

fuente externa de cloruros.

~ 13 ~

Industrial/

Agresividad

Química

Baja

Deg

radac

ión

del

concr

eto

Q1

Elementos situados en ambientes con

contenidos de sustancias químicas

capaces de provocar la degradación

del concreto con velocidad lenta

(véase tabla 2).

Moderada Q2

Elementos en contacto con el agua de

mar y/o situados en ambiente

moderado con contenidos de

sustancias químicas capaces de

provocar la degradación del concreto

con velocidad media (véase tabla 2).

Severa Q3

Elementos expuestos a degradación

alta del concreto. Instalaciones

industriales con sustancias de alta

agresividad (véase tabla 2).

Muy severa Q4

Concreto expuesto a agresividad

química muy alta de sólidos, líquidos

y gases (véase tabla 2).

Clase

(Ambiente de

exposición)

Subclase

(Condición de

exposición)

Tipo de

proceso

Designación

(Clasificación) Descripción

Congelamiento

y deshielo

Limitada

exposición al agua

Congel

amie

nto

y d

eshie

lo F1

Elementos situados en contacto

limitado al agua, o zonas con

humedad relativa media ambiental en

invierno menores al 50 % y que

tengan una probabilidad anual

superior al 50 % de alcanzar

temperaturas por debajo de -5 °C.

Exposición

frecuente al agua

y sustancias

descongelantes

F2

Elementos situados en contacto

frecuente al agua, o zonas con

humedad relativa media ambiental en

invierno mayores al 50 % y que

tengan una probabilidad anual

superior al 50 % de alcanzar

temperaturas por debajo de -5 °C y en

contacto con sustancias

descongelantes.

Desgaste Moderado a

Severo Dañ

o

mec

ánic

o

D

Abrasión, cavitación. Elementos

sometidos a desgaste superficial.

Elementos de estructuras hidráulicas

en los que la cota piezométrica pueda

descender por debajo de la presión de vapor de agua.

Donde:

C: Ataque por carbonatación

M: Ataque por ambiente marino

Q: Ataque químico

F: Congelamiento y deshielo

D: Daño mecánico

~ 14 ~

Tabla 2. Condiciones de exposición Industrial y agresividad química

Designación

(Clasificación) Condiciones ambientales

Q1

Ambiente de agresividad química ligera (por gases, líquidos o

sólidos):

• En contacto con agua

pH 6,9 - 5,6

CO2 agresivo (en mg/I como CO2) 15 - 30

Amonio (en mg/I como NH4+) 15 - 30

Magnesio (en mg/I como Mg2+) 100 - 300

Sulfato (en mg/I como SO4) 200 - 600

• En contacto con suelo

Grado de acidez según Baumann – Gully Mayor a 20

Sulfatos (en mg de SO42-/kg de suelo secado al aire) 2 000 - 6 000

Q2

Ambiente de agresividad química moderada (por gases, líquidos o

sólidos):

• En contacto con agua

pH 5,5 - 4,6

CO2 agresivo (en mg CO2/I) 31 - 60

Amonio (en mg NH4+/I) 31 - 60

Magnesio (en mg Mg2+/I) 301 - 1 500

Sulfato (en mg SO42-/I) 601 - 3 000

• En contacto con suelo

Sulfatos (en mg de SO42-/kg de suelo secado al aire) 6 000 -12 000

Q3

Ambiente de agresividad química alta (por gases, líquidos o sólidos):

• En contacto con agua

pH 4,5 - 4,0

CO2 agresivo (en mg CO2/I) 61 - 100

Amonio (en mg NH4+/I) 61 - 100

Magnesio (en mg Mg2+/I) 1 501 - 3 000

Sulfato (en mg SO42-/I) 3 001 - 6 000

• En contacto con suelo

Sulfatos (en mg de SO42-/kg de suelo secado al aire > 1 200

Q4

Ambiente de agresividad química muy alta (por gases, líquidos o

sólidos):

En contacto con agua

pH < 4

CO2 agresivo (en mg/I como CO2) > 100

Amonio (en mg/I como NH4+) > 100

Magnesio (en mg/I como Mg2+) > 3 000

Sulfato (en mg/I como SO4) > 6 000

~ 15 ~

3.2.3. Requisitos de durabilidad La selección de las materias primas y el diseño

de la mezcla de concreto con criterios de

durabilidad deben hacerse siempre a partir de

las características ambientales de exposición o

de servicio de la estructura. La Tabla 3 muestra

las recomendaciones generales que debe de

cumplir la mezcla de diseño de concreto para

cumplir el desempeño propuesto, que

corresponde a la resistividad eléctrica húmeda.

Los valores de resistividad eléctrica húmeda y

recubrimiento mínimo propuestos en la Tabla 3

son para que elementos estructurales de

concreto puedan alcanzar vidas de servicio

entre 80 y 100 años. En caso de que el

diseñador o dueño de la estructura quisiera

modificar la vida de servicio de su estructura de

concreto a valores menores, podría disminuir

los valores de resistividad eléctrica húmeda de

la Tabla 3.

Se plantean limitaciones a la cantidad mínima

de cemento CPO y relación a/c máxima, de tal

manera se obtenga la resistividad eléctrica

húmeda indicada en la Tabla 3. Se permiten

modificaciones a estas recomendaciones de

cantidad de cemento CPO, tipo de cemento

(CPC, CPP, etc.), colocar adiciones minerales

(ceniza volante, metacaolin, microsílica, etc.)

en remplazo del cemento y relación a/c siempre

y cuando se cumplan los valores de resistividad

eléctrica húmeda propuestos para cada

ambiente de exposición indicados en la Tabla 3.

3.2.3.1. Requisitos de dosificación y

comportamiento del concreto Para conseguir una durabilidad adecuada del

concreto se deben cumplir los requisitos

siguientes:

a) Requisitos generales:

- Relación a/mc máxima, según lo

indicado en 3.2.3.2 (mc = material

cementante) y Tabla 3.

- Contenido mínimo de cemento,

según lo indicado en 3.2.3.2 y Tabla

3.

b) Requisitos adicionales:

- Contenido mínimo de aire incluido,

en su caso, según lo indicado en

3.2.3.3 y Tabla 3.

- Uso de cemento resistente a los

sulfatos, en su caso, según lo

indicado en 3.2.3.5.

- Resistencia a la erosión, en su caso,

según lo indicado en 3.2.3.6.

- Resistencia a las reacciones álcali-

agregado, en su caso, según lo

indicado en 3.2.3.7.

3.2.3.2. Limitaciones a los contenidos

de agua y de cemento En función de las clases de exposición (véase

Tablas 1 y 2) a las que vaya a estar expuesto el

concreto, se deben cumplir las especificaciones

indicadas en la Tabla 3.

En el caso de que el tipo de ambiente incluya

una o más clases específicas de exposición, se

fija, para cada parámetro, el criterio más

exigente de entre los establecidos para las

clases en cuestión.

3.2.3.3. Permeabilidad del concreto al

agua Una comprobación experimental de una

estructura porosa de concreto con baja

permeabilidad para el ambiente en el que va a

estar ubicado puede realizarse verificando la

permeabilidad del concreto al agua, mediante el

método de determinación de la profundidad de

penetración de agua o sortividad, esta

comprobación se debe realizar para cualquier

clase específica de exposición ambiental.

~ 16 ~

Tabla 3 - Requisitos de durabilidad según la clase de exposición

REQUISITOSa

Sin riesgo

de

corrosión

Corrosión inducida por

carbonatación

Corrosión inducida por cloruros

Industria /

Agresividad química

Congelamiento y deshielo

Desgasted Proveniente de

agua de mar

Origen

distinto del

agua de mar

Limitada

exposición

al agua

Exposición

frecuente al agua y

sustancias

descongelantes

C0 C1 C2 C3 M1 M2 M3 M4 Cl1 Cl2 Q1 Q2 Q3 Q4 F1 F2 D

Máxima

relación

a/c

Simple

Reforzado

Presforzado

-

0,60

0,60

-

0,60

0,55

-

0,55

0,50

-

0,50

0,45

-

0,40

0,40

-

0,45

0,42

-

0,42

0,38

-

0,40

0,35

-

0,50

0,40

-

0,40

0,35

0,50

0,50

0,50

0,45

0,45

0,40

0,45

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

-

0,55

0,50

-

0,45

0,40

0,50

0,45

0,45

Contenido

mínimo de

cemento (kg/m3)

Simple

Reforzado

Presforzado

230

250

250

250

250

280

250

280

300

250

300

350

250

300

380

250

380

400

250

400

450

250

450

480

250

300

380

250

450

480

250

250

300

300

300

350

350

350

380

380

380

400

250

300

325

250

450

480

275

300

350

Resistividad húmeda

mínima a 90

díasb

(k-cm)

Simple Reforzado

Presforzado

10 10

20

10 15

20

20 25

30

15 20

25

20 30

40

20 40

50

20 50

60

20 60

70

20 30

40

20 60

70

20 20

20

20 30

40

30 40

50

40 50

60

20 20

30

40 50

60

30 40

50

Recubrimiento

mínimo (mm)

Reforzado

Presforzado

25

30

30

35

35

40

45

50

50

55

55

60

60

70

70

80

50

60

70

80

40

45

45

50

55

60

60

70

40

45

50

60

40

50

Contenido de

airec por TMA

(%)

40 mm

20 mm

10 mm

4,5

5,0

6,0

5,5

6,0

7,5

Requisitos adicionales

para

agregado

Desgaste máximo por prueba de los ángeles ≤ 40 %; Densidad ≥ 2,4;

Bajo contenido de materia orgánica

Resistentes a congela-

miento

Resistentes a

congelamiento

Desgaste

máximo por

prueba de los Ángeles

≤ 40 %;

Densidad

≥ 2,4

Otros requerimientos

Todo tipo de

cemento

Cementos con contenido total de álcalis inferior

a 0,6 %

Cementos con 5 < C3A < 8 %

Cementos con C3A < 5 %

Cementos con 5 < C3A < 8 %

Todo tipo de cemento

Los valores en esta tabla fueron considerados para cemento tipo CPO con contenidos de Clinker + sulfato de calcio por arriba de 95 % y un Blaine por arriba de 3,800 cm2/g.

En caso de utilizar otro tipo de cemento (CPC o CPP) con contenidos de Clinker + sulfato de calcio menores del 95 % y/o Blaine por debajo de 3,800 cm2/g, se tendrán que modificar los valores de esta tabla

(regularmente disminuir la relación agua/cemento y/o aumentar los valores de contenido de cemento), en función de pruebas de laboratorio en el lugar, de acuerdo con lo establecido en la NMX-C-504-ONNCCE-2015 para lograr el mismo desempeño por resistividad eléctrica húmeda que define la tabla.

Tener cuidado de que los agregados no tengan contaminación de materia orgánica, especialmente lo que necesitarán del uso de aditivos plastificantes o reductores de agua, ya que estos no reaccionan bien con la

presencia de materia orgánica. a Los valores en esta tabla deberán de corroborarse, una vez establecido el diseño de la mezcla con los materiales componentes empleados, que cumpla con los requisitos de durabilidad. b Valores de resistividad húmeda a temperatura de 296 K ± 2 K (23 °C ± 2 °C) por el método directo conforme a lo indicado en la NMX-C-514-ONNCCE-2016. c Se permite una tolerancia de ± 1,5 %. d Para abrasión en pisos deberá considerarse un contenido de cemento mínimo de 215 kg/m3 y 245 kg/m3 para tamaño máximo de agregado de 40 mm y 20 mm, respectivamente.

~ 17 ~

Un concreto se considera con baja

permeabilidad al agua si los resultados del

ensayo de penetración de agua, a una edad no

menor de 28 días de fabricación, y la

permeabilidad según los requerimientos del

proyecto, cumplan simultáneamente con lo

indicado en la Tabla 4

Tabla 4. Requisitos en los ensayos de

penetración de agua Clase de

exposición

ambiental

Especificación

para la

altura máxima

Especificación

para la

altura media

C 50 mm ≤ 30 mm

M, Cl, Q y

F 30 mm ≤ 20 mm

3.2.3.4. Resistencia del concreto frente

a condiciones de congelamiento y

deshielo del agua Cuando un concreto esté sometido a una clase

de exposición F, debe introducirse un

contenido mínimo de aire, de acuerdo con lo indicado en la Tabla 3.

3.2.3.5. Resistencia del concreto frente

al ataque por sulfatos En el caso particular de existencia de sulfatos

en el medio, el cemento debe poseer la

característica adicional de resistencia a los

sulfatos (RS) y lo indicado en la clasificación

de exposición a acciones de deterioro del

concreto de acuerdo con lo indicado en la

Tabla 3.

3.2.3.6. Resistencia del concreto frente

a la erosión Cuando un concreto vaya a estar sometido a

erosión, se deben adoptar las siguientes

medidas:

- Contenido mínimo de cemento y

relación máxima a/mc, conforme a lo

indicado en la Tabla 3.

- En el agregado fino, el contenido

mínimo de partículas silíceas debe ser

del 25 %.

- El agregado grueso debe tener un

coeficiente de desgaste Los Ángeles

inferior a 30.

- Curado prolongado, con duración al

menos 50 % superior al que se aplica

para otras condiciones de exposición

recomendadas para climas caliente o

frio.

3.2.3.7. Resistencia frente a la

reactividad álcali-agregado Las reacciones álcali-agregado se pueden

producir cuando concurren simultáneamente la

existencia de un ambiente húmedo, la presencia

de un alto contenido de álcalis en el cemento y

la utilización de agregados que contengan

componentes reactivos.

Para prevenir las reacciones álcali-agregado, se

deben adoptar una de las siguientes medidas:

a) Empleo de agregados no reactivos

b) Empleo de la masa de cemento. de

cementos con un contenido de álcalis,

expresados como óxido de sodio

equivalente (0,658 K2O + Na2O) inferior

al 0,60 %

En el caso de no ser posible la utilización de

materias primas que cumplan los requisitos

anteriores, se debe realizar un estudio

experimental específico sobre la conveniencia de adoptar una de las siguientes medidas:

a) Empleo de cementos con adiciones, salvo

las de material muy fino (filler) calizo,

b) Empleo de adiciones al concreto

En estos casos, puede estudiarse también la

conveniencia de adoptar un método de

protección adicional por impermeabilización

superficial, para eliminar o disminuir el ingreso

de agua al concreto.

3.2.3.8. Recubrimiento de concreto El recubrimiento de concreto se define como el

grosor de la capa de concreto que queda entre la

armadura (incluyendo cercos y estribos) y la

superficie del concreto exterior. Para los efectos

de esta recomendación técnica, se define como

recubrimiento mínimo de una armadura pasiva

aquel que debe cumplirse en cualquier punto de

la misma. Para garantizar estos valores

mínimos, en el proyecto debe prescribirse un

valor nominal del recubrimiento rnom, definido

como:

rnom= rmín+Δr

donde:

rnom: Recubrimiento nominal

rmín: Recubrimiento mínimo

~ 18 ~

Δr: Margen de recubrimiento, en función del

nivel de control de ejecución, y cuyo valor será

0 mm en elementos prefabricados con control

intenso de ejecución 5 mm en el caso de

elementos ejecutados in situ con nivel intenso

de control de ejecución, y 10 mm en el resto de

los casos.

El recubrimiento nominal es el valor que debe

reflejarse en los planos, y que sirve para definir

los separadores. El recubrimiento mínimo es el

valor que se debe garantizar en cualquier punto

del elemento y que es objeto de control.

En los casos particulares de atmósfera

fuertemente agresiva o especiales riesgos de

incendio, los recubrimientos indicados en la

presente recomendación técnica deben ser

mayores a criterio del perito en durabilidad.

3.3. Etapa 2. Preparación para la vida de servicio,

con criterios de desempeño (construcción y supervisión)

3.3.1. Generalidades

La mayoría de los problemas de durabilidad se

presentan durante la fase de proyecto, sin

embargo, la fase de ejecución es crítica por la

cantidad de omisiones que hay a las

condiciones dictadas por el proyecto. Durante

esta etapa deben cuidarse detalles como: uso de

materiales adecuados y cumplimiento de

especificaciones de construcción (espesores de

recubrimiento, tipo de cemento y dosificación

de la mezcla, curado, descimbrado, utilización

correcta de aceros y recubrimientos especiales,

etc.). Esta etapa, como su nombre lo indica, es

una preparación para la vida de servicio de la

estructura, por lo que la supervisión es clave

para garantizar el éxito de esta fase.

3.3.2. Calidad del concreto Esta es una propiedad que se relaciona con la

resistencia mecánica del material, sin embargo,

es la que más se descuida en términos de

durabilidad. La calidad del concreto se vigila

desde la dosificación en planta, pero su

transporte, colocación y consolidación en obra

son sumamente importantes, ya que pueden

generarse problemas de segregación y sangrado

que pueden comprometer desde la función

estructural hasta la de durabilidad de la

estructura.

3.3.2.1. Transporte 3.3.2.1.1. Requisitos

El transporte debe satisfacer los siguientes

requisitos: ser suficientemente rápido para

evitar pérdida de revenimiento antes de ser

colocado y suficientemente eficaz para evitar

que haya segregación, perdida de mortero y

lechada.

3.3.2.1.2. Medios empleados

Existen diversos medios y equipos para

transportar concreto y para la elección del más

apropiado se requiere tomar en cuenta los

siguientes aspectos: volumen de concreto a

transportar, distancias mínimas y máximas,

consistencia del concreto (revenimiento),

tamaño máximo del agregado en la mezcla,

accesibilidad para colocar el concreto dentro de

las cimbras y el tiempo disponible para realizar

esta operación.

Los medios de transporte más empleados son

los siguientes:

a) Carretillas y vagonetas, manuales o

mecanizadas. Para mover volúmenes

reducidos en distancias cortas, se

requiere utilizar ruedas neumáticas y

habilitar vías de tránsito. La distancia

máxima de entrega para el equipo

mecanizado es de 120 m y para equipos

manuales de 60 m,

b) Camiones de caja fija con o sin

agitador. El tiempo de entrega es de 30

min a 45 min, deben usarse cubiertas

protectoras y jamás agregar agua en la

caja de camión. No se deben transportar

mezclas con revenimiento superior a 7

cm en este tipo de vehículo,

c) Camiones con tambor giratorio

(camiones mezcladores). No operan

cuando las mezclas tienen relaciones

agua/material cementante muy bajas.

d) Bandas transportadoras. Son

excelentes con mezclas plásticas

(revenimiento de 6 cm a 8 cm) pero

como son equipos especializados, se

~ 19 ~

necesita consultar la información

técnica del fabricante.

e) Bombas neumáticas o de pistones. Su

desempeño es satisfactorio con mezclas

cohesivas con revenimiento entre 9 cm

y 15 cm. Nota 3.3.2.1.2.: Información complementaria sobre

equipos de transporte, puede encontrarse en el informe de

los Comités ACl-304. 304-2R y 304-4R.

3.3.2.2. Colocación

La colocación incluye las operaciones

necesarias para introducir el concreto en las

cimbras que le dan forma, evitando la

segregación y su desperdicio (merma).

3.3.2.2.1. Requisitos

a) No se debe colocar concreto que se

encuentra segregado.

b) Debe evitarse depositar el concreto en

las cimbras con impacto, ya que se

propicia la segregación.

c) En la colocación del concreto, la altura

máxima en caída libre, desde el extremo

de descarga del canalón, banda

transportadora, tubería de bomba u otro

dispositivo debe ser como máximo de

1,5 m, excepto cuando se usen

elementos amortiguadores de la caída.

d) Debe evitarse el desplazamiento

horizontal del concreto dentro del área

de colocación.

e) Se debe evitar la formación de juntas

frías entre dos capas sucesivas de

concreto. Para concreto estructural, es

necesario que el espesor de las capas

horizontales no exceda de 50 cm y que,

durante el vibrado de la capa superior, el

vibrador penetre en la capa colocada

previamente.

f) Es recomendable el uso de un embudo

de longitud aproximada de 60 cm para

lograr que el concreto baje

verticalmente. Nota 3.3.2.2.1.: Información complementaria sobre la

colocación del concreto, puede encontrarse en el informe

del Comité ACI-304

3.3.2.3. Compactación 3.3.2.3.1. Medios empleados

La compactación es la operación que permite

hacer fluir al concreto recién colocado dentro

de las cimbras para llenar todo el espacio

confinado por las mismas y darles la máxima

compacidad posible. Para logrado, se requiere

someterlo a vibraciones de frecuencias

superiores a 3 000 vibraciones por minuto

(vpm). Los equipos vibradores pueden ser de

inmersión, externos o de superficie, accionados

por medio de electricidad, aceite a presión o

gasolina. No es recomendable el acomodo del

concreto por medio de picado.

3.3.2.3.1. Requisitos

a) El vibrador debe introducirse

rápidamente y extraerse del concreto

con lentitud, en dirección

completamente vertical y a distancias

regulares.

b) El tiempo que el vibrador debe

permanecer dentro del concreto en cada

inserción depende de su consistencia;

debe comenzar a extraerse en el

momento en que la superficie del

concreto adquiere brillo por efecto del

flujo de lechada.

c) Evítese sobrevibrar el concreto, o desplazarlo lateralmente mediante la

aplicación inclinada del vibrador,

porque se produce segregación Nota 3.3.2.3.2.: Información complementaria sobre la

colocación y acomodo del concreto, puede encontrarse

en el Informe del Comité ACl-309 y ACI-30S-1R.

3.3.2.4. Curado Durante el fraguado y primer período de

endurecimiento del concreto, se debe asegurar

el mantenimiento de la humedad del mismo

mediante un curado adecuado. Éste se prolonga

durante el plazo necesario en función del tipo y

clase del cemento, de la temperatura y la

humedad relativa ambiental, insolación,

velocidad del viento, etc. El curado puede

realizarse manteniendo húmedas las superficies

de los elementos de concreto, mediante riego

directo que no produzca deslavado. El curado

por aportación de humedad se puede sustituir

por la protección de las superficies mediante

recubrimientos plásticos, membranas de curado

u otros tratamientos adecuados, siempre que

tales métodos, especialmente en el caso de

masas secas, ofrezcan las garantías que se

estimen necesarias para lograr, durante el

primer período de endurecimiento, la retención

de la humedad inicial de la masa, y no

contengan sustancias nocivas para el concreto.

Si el curado se realiza empleando técnicas

~ 20 ~

especiales (curado al vapor, por ejemplo) se

procede con apego a las normas de buena

práctica propias de dichas técnicas.

El concreto debe mantenerse en un ambiente

húmedo por lo menos durante catorce días en el

caso de cemento ordinario y siete días si se

empleó cemento de alta resistencia inicial.

Estos lapsos deben aumentarse si la temperatura

desciende a menos de 278 K (5 °C).

Para acelerar ganancia de resistencia mecánica

y reducir el tiempo de curado, puede usarse el

curado con vapor a alta presión, vapor a presión

atmosférica, calor y humedad, o algún otro

proceso que sea aceptado. El proceso de curado

que se aplique debe producir concreto cuya

durabilidad sea por lo menos equivalente a la

obtenida con curado en ambiente húmedo

prescrito en el párrafo anterior.

El curado es uno de los requerimientos críticos

durante la fabricación del concreto para lograr

el adecuado avance de las reacciones de

hidratación del cemento, que conduce a la

densificación (reducción de la porosidad) de la matriz. Un curado deficiente deriva en una

cantidad mayor de poros más grandes, en

perjuicio de la durabilidad. Por ello, en esta

etapa, la presencia de agua y el cumplimiento

de las especificaciones de curado son vitales

para garantizar la vida de servicio de proyecto.

3.3.2.5. Resistencia a la compresión El ensayo de resistencia a la compresión en esta

etapa da una idea representativa de la calidad

inmediata y futura del concreto.

3.3.3. Recubrimiento de concreto Antes de llevar a cabo el colado es importante

tener en cuenta el recubrimiento de la

armadura, ya que este desempeña dos papeles

importantes a lo largo de la vida de servicio del

elemento. Primero proporciona una barrera

física al acero contra la entrada de los agentes

agresivos evitando así la activación del acero;

segundo desde el punto de vista estructural

disminuiría o aumentaría la sección transversal

del elemento. Para supervisar que el

recubrimiento sea del espesor correcto podemos

con ayuda de un flexómetro convencional

medir desde el paño de la armadura hasta el

paño interno de la cimbra, es necesario cuidar

que esta distancia no se vea alterada al

momento de colocar el concreto, esto puede

evitarse colocando espaciadores. Si el acero

cambia de posición es necesario hacer el ajuste

a su posición inicial antes de que el concreto

fragüe.

Los requerimientos mínimos de concreto

dependen de las condiciones ambientales y de si

el acero actúa como refuerzo normal o

presforzado, los requisitos se indican en la tabla

3.

Los valores mínimos de recubrimiento deben

incluir tolerancias para asegurar su valor bajo

cualquier circunstancia. El valor de la tolerancia

depende del control de la calidad de la

construcción. Con un adecuado control de la

calidad y un curado eficiente, la tolerancia es de

5 mm; sin control de la calidad debe

incrementarse a 10 mm y si el curado es

inadecuado a 20 mm.

3.3.4. Dosificación de mezcla 3.3.4.1. Material Cementante La dosificación del material cementante se debe

hacer siempre en masa.

3.3.4.2. Agregados La dosificación de la arena y la grava puede

hacerse en masa, mediante peso directo de las

cantidades requeridas, o bien por volumen,

mediante la medición de los volúmenes

correspondientes a los pesos requeridos,

utilizando recipientes rígidos estancos, de

forma regular y capacidad bien definida y

conocida, los cuales deben aforarse

periódicamente. Cualquier recipiente que sea

aforable y mantenga sus dimensiones bajo uso

rudo puede emplearse, debe mantenerse un

registro de las determinaciones de aforo de los

recipientes. Nota 3.3.4.2.: Para mantener un volumen consistente de

la arena, debe determinarse el abundamiento de ésta por

humedad y realizar una corrección en la dosificación

antes de emplearse

3.3.4.3. Agua La dosificación del agua de mezclado puede

hacerse en masa, mediante peso directo de la

cantidad requerida, o bien por medición del

volumen equivalente (1 kg = 1 litro,

aproximadamente) en un recipiente rígido,

estanco y de capacidad aforada.

~ 21 ~

3.3.4.4. Aditivos

El comportamiento de los concretos con

diversos tipos de materiales cementantes está

definido dentro de un esquema relativamente

rígido, ya que no siempre pueden satisfacer

todos los requerimientos de los procesos

constructivos modernos, en consecuencia,

existen múltiples casos en que la única

alternativa de solución técnica y eficiente es el

uso de aditivos.

Cuando se permite el uso de aditivos, estos

deben dosificarse en masa si son sólidos, o bien

pueden dosificarse en masa o por volumen si

son líquidos. En cualquier caso, la dosificación

se reporta con respecto a la masa del material

cementante. Para su dosificación, tanto en masa

como por volumen, debe contarse con

dispositivos de medición que una precisión de +

3% con respecto a las cantidades requeridas. Nota 3.3.4.4.: Información complementaria sobre la

dosificación del concreto en masa o en volumen, puede

encontrarse en el informe ACI-204 y la norma ASTM-C

685. Información complementaria acerca de los distintos

aditivos véase ASTM C494.

3.3.5. Varillas de acero El agrietamiento es inevitable en las estructuras

de concreto en las zonas de máximo momento,

ya que al tomar el acero la carga de tensión el

concreto se agrieta. Estas grietas no son indicio

de deterioro de las condiciones de servicio de la

estructura, siempre que el ancho de la grieta no

sea excesivo (véase 3.7.2.). La cantidad de

acero de refuerzo debe ser la suficiente para

controlar el ancho del agrietamiento en las áreas

donde ocurre la tensión.

Un excesivo espaciamiento del acero de

refuerzo conduce a la aparición de grietas

irregulares entre el refuerzo; por lo tanto, el

diámetro y espaciamiento de las varillas de

refuerzo debe limitarse de acuerdo con el

diseño estructural.

En zonas donde se concentran esfuerzos de

tensión por cambios volumétricos o

empotramientos deben evitarse desde el diseño

de la estructura, deben evitarse estas

concentraciones de esfuerzos de tensión

permitiendo el libre movimiento como suele

suceder mediante juntas de expansión en

edificios y puentes. Es necesaria una cantidad

mínima de refuerzo en aquellas partes de la

estructura en donde los cambios de temperatura,

retracción u otras acciones den como resultado

la aparición de altos esfuerzos de tensión altos.

La supervisión en esta etapa se puede hacer

mediante una inspección visual y un buen

control del armado de la estructura, los

requisitos necesarios son que las varillas

cumplan con el diámetro establecido, el

espaciamiento entre las mismas, el

espaciamiento entre el elemento y el paño

interior de la cimbra, el correcto anclaje a la

cimbra de la estructura, que las varillas estén en

buen estado, etc.

3.3.6. Anclaje y doblez Mediante una inspección visual puede

realizarse la supervisión del armado de la

estructura, esta inspección se puede realizar con

ayuda de un flexómetro convencional y una

bitácora en la cual se irán levantando los datos

de la construcción de los elementos, es

requerido realizar la supervisión con ayuda del

proyecto.

3.3.7. Grado de permeabilidad

(porosidad) Para supervisar este criterio en esta etapa es

requerido verificar que se tenga un

proporcionamiento de concreto que produzca

baja permeabilidad para tener una protección

eficaz al acero, la supervisión se debe hacer

principalmente en factores como la relación

agua/material cementante, el tipo de material

cementante, la compactación, la eficiencia del

curado y el espesor de recubrimiento de

concreto. Para verificar el cumplimiento de los

criterios de calidad, es recomendable hacer

pruebas con los concretos antes de construir. La

reducción de la permeabilidad limita la

velocidad de carbonatación desde la superficie.

3.3.8. Contenido de cloruros Para prevenir la corrosión del acero de refuerzo

es necesario que todos los elementos que

intervienen en la mezcla, pero en especial el

agua tenga el mínimo contenido de

contaminantes. En el caso de cloruros, el agua

de amasado debe contener menos de 250 partes

por millón (ppm), y por lo tanto los agregados

como la dosificación de la mezcla deben

contener como máximo los valores

contemplados en la tabla 5.

~ 22 ~

Tabla 5 Contenidos máximos de cloruros en los

componentes de la mezcla

Componente Concentración

Cemento 100 ppm*

Agregado fino 0,04 ppa**

Agregado grueso 0,04 ppa**

Agua 250 ppm*

* ppm (partes por millón).

** ppa (por ciento por peso de agregado).

Para la protección contra la corrosión del acero

de refuerzo en el concreto, las concentraciones

máximas de iones cloruro solubles en agua en

concreto endurecido a edades que van de 28 a

42 días, provenientes de los ingredientes,

incluyendo agua, agregados, materiales

cementantes y aditivos, no deben exceder los

límites de la Tabla 6.

Tabla 6. Limites

Tipo de elemento

Contenido máximo de iones cloruro

(Cl-) solubles en agua en el concreto,

porcentaje en peso de cemento (ppc)

Concreto presforzado 0,06

Concreto reforzado que en servicio estará

expuesto a cloruros 0,15

Concreto reforzado que en servicio estará seco o

protegido contra la humedad 1,00

Otras construcciones de concreto reforzado 0,30

3.3.9. Desniveles Se requiere que antes de construir se revise el

proyecto en el cual se definen los esquemas

estructurales, las formas geométricas y los

detalles que sean compatibles con la

consecución de una adecuada durabilidad de la

estructura.

Se debe evitar el empleo de diseños

estructurales que sean especialmente sensibles

frente a la acción del agua y, en la medida de lo

posible, reducir al mínimo el contacto directo

entre ésta y el concreto, excepto para

estructuras diseñadas para estar en contacto con

el agua. Se requiere prever la construcción de

los sistemas adecuados para la conducción y

drenaje (conducciones, etc.) del agua. Se debe

poner atención en procurar evitar el paso de

agua sobre las zonas de juntas y sellados.

Es necesario prever los sistemas adecuados para

evitar la existencia de superficies sometidas a

salpicaduras o encharcamiento de agua. Cuando

la estructura presente secciones con

aligeramientos u oquedades internas, se debe

disponer de los sistemas necesarios para su

ventilación y drenaje.

Salvo en obras de pequeña importancia, debe

preverse en la medida de lo posible, el acceso a

todos los elementos de la estructura, estudiando

la conveniencia de disponer sistemas

específicos que faciliten la inspección y el

mantenimiento durante la etapa 4 (véase 4.5).

3.3.1. Drenajes La supervisión del drenaje en esta etapa puede

hacerse con una simple inspección visual,

mediante el escurrimiento de agua evitando el

estancamiento del agua, es recomendable tener

una velocidad superior a 0,5 m/s y menor a 4

m/s. El deterioro de las tuberías de concreto

debido a los compuestos de ácidos sulfhídrico o

sulfúrico, originado por la actividad bacteriana

en sistemas de drenaje, puede disminuirse

minimizando la turbulencia en las tuberías, en

esta forma se reduce la liberación de dichos

compuestos, reduciendo así los cultivos de

bacterias en el interior de las tuberías. Una

buena ventilación de los drenajes es un medio

eficiente para prevenir este proceso.

3.3.11. Pares galvánicos Cuando 2 metales de distinto potencial

electroquímico están en contacto o se

encuentran en el mismo electrolito, ocurre la

corrosión galvánica. La corrosión es estimulada

por la diferencia de potencial que existe entre

los 2 metales, el material más noble actúa como

un cátodo donde algunas especies oxidantes son

reducidas, el metal más activo el cual es el que

~ 23 ~

se corroe, actúa como el ánodo.

Por tal motivo es importante tener en cuenta a

la hora de construir evitar el contacto directo o

indirecto de materiales de distinto potencial

electroquímico, esto puede ocurrir tanto en

instalaciones aéreas como en inmersas en

concreto. La correcta supervisión en esta etapa

ayudará a concebir una estructura con la vida de

servicio deseada (véase 3.3.11.1. y 3.3.11.2.). A

continuación, se presenta la tabla 7 con los

potenciales estándar de algunos metales usados

en la construcción.

Tabla 7. Potenciales estándar de algunos metales.

Rango

Equilibrio

Metal – Ion metálico

(Actividad unitaria)

Potencial de reducción de electrodo

vs electrodo normal de Hidrogeno a

25 °C, V

Noble

Activo

Au-Au+3

Pt-Pt+2

Pd-Pd+2

Ag-Ag+

Hg-Hg2+2

Cu-Cu+2

H2-H+

Pb-Pb+2

Sn-Sn+2

Ni-Ni+2

Co-Co+2 Cd-Cd+2

Fe-Fe+2

Cr-Cr+3

Zn-Zn+2

Al-Al+2

Mg-Mg+2

Na-Na+

K-K+

+ 1,498

+1,2

+0,987

+0,799

+0,788

+0,337

0,000

-0,126

-0,136

-0,250

-0,277 -0,403

-0,440

-0,744

-0,763

-1,662

-2,363

-2,714

-2,925

3.3.11.1. Pares galvánicos en

instalaciones aéreas Cuando se está construyendo, las instalaciones

aéreas son más fáciles de supervisar con

respecto a los pares galvánicos, ya que las

primeras se encuentran expuestas, y una simple

inspección visual permite reconocer los

segundos. Cuando exista un par galvánico, y el

proyecto así lo permita, es necesario evitar el

contacto eléctrico. Esto se logra a través de

materiales aislantes disponibles por ejemplo

como cintas, rondanas, sujetadores, cables, etc.

Un ejemplo claro pueden ser los conductos de

ventilación, ya que comúnmente son utilizados

elementos de aluminio para el soporte y

tornillos de acero para la fijación.

Cuando el proyecto no permita hacer

modificaciones, para separar un elemento de

otro, es necesario colocar un material aislante

que impida el contacto eléctrico entre los

mismos.

3.3.11.2. Pares galvánicos inmersos en

concreto Antes de realizar el colado del elemento que en

su interior tendrá instalaciones, es necesario

supervisar minuciosamente la no existencia de

pares galvánicos, un ejemplo de esto son las

armaduras de acero y los conductos de

aluminio. Una vez hecho el colado se dificulta

la tarea de aislamiento eléctrico que implicaría

romper y reparar. Al igual que las instalaciones

aéreas y por presentar un área pequeña se

recomienda la utilización de aislantes.

3.3.12. Impermeabilización El concreto en si es un material permeable, esto

se debe a los diferentes tipos de poros presentes

~ 24 ~

en la estructura, entre los que pueden

considerarse como críticos aquellos que dejan

los agregados no son llenados completamente

por los productos de la hidratación del material

cementante, aunado a esto el agua utilizada se

evapora cuando el proceso curado es

inadecuado.

Al momento de colar, es necesario tener en

cuenta los siguientes criterios que

proporcionaran una baja permeabilidad al

elemento.

a) Emplear mezclas de baja relación

agua/material cementante ya que los

concretos más resistentes son los más

impermeables. Esto se debe a la

formación de matrices densificadas y de

baja porosidad.

b) Tener una granulometría con el

mínimo posible de vacíos.

c) Compactar el concreto con la ayuda de

un vibrador, el cual ayuda a expulsar las

burbujas de aire. Es importante hacerlo

con cuidado para evitar que el vibrador altere.

3.3.13. Separación entre

separadores Todo el acero de refuerzo debe mantenerse

firmemente en su lugar antes y durante el

colado del concreto por medio de espaciadores

o silletas individuales o continuas que pueden

ser pequeños bloques de concreto o soportes

metálicos o de plástico para evitar cualquier

desplazamiento durante la construcción y

asegurar que el acero quede a la distancia de

diseño desde la cimbra. Aun con los valores de

las tolerancias añadidos a los valores del

recubrimiento de concreto indicados, los

valores mínimos especificados pueden

asegurarse si se colocan silletas adecuadas con

separaciones suficientemente pequeñas.

En la tabla siguiente se encuentran las

separaciones máximas para las silletas

individuales en función del diámetro nominal

del refuerzo. En las tablas 8, 9 y 10, que se

encuentran más adelante, se dan las

separaciones para el acero longitudinal, así

como el tipo de espaciador y la posición. Los

parámetros de estas tablas se definen en la

figura 2.

Tabla 8. Separación s0 entre silletas

individuales

Diámetro nominal

del refuerzo (mm)

Separación entre

silletas, s0 (mm)

< 8 400

8 – 14 500

> 14 700

Tabla 9. Separación s1 entre silletas

individuales (losas y muros)

Diámetro nominal

del refuerzo (mm)

Separación entre

silletas, s0 (mm)

< 10 500

12 – 20 1000

> 20 1250

Tabla 10. Separación s2 entre silletas

individuales (trabes)

Tipo de

silleta

Posición

horizontal

(losas)

Posición

vertical

(muros)

Silleta simple s0 1.5s0

Silleta

continua

1.5s0 2.0s0

Figura 2. Tipos de separadores

~ 25 ~

3.3.14. Supervisión durante la

construcción En la parte de supervisión y control de la

calidad de concretos durables se debe dar un

seguimiento cercano al proceso de dosificación,

fabricación, transporte, colocación,

consolidación, curado y recubrimiento. Para

determinar que el concreto ya colocado y

endurecido, cumpla con los requisitos de

desempeño por durabilidad proyectados se

deben extraer testigos de concreto en elementos

estratégicos. La verificación debe incluir el

verificar que el concreto en el elemento

estructural cumpla el desempeño solicitado,

principalmente la resistividad eléctrica húmeda

y/o la absorción capilar. De la misma manera

debe verificarse, no solo la calidad del concreto,

sino también la cantidad que está funcionando

como la barrera física del acero de refuerzo o

presfuerzo que proporcionará la vida de

servicio de diseño. Para ello se realizan

mediciones de espesor de recubrimiento de los

elementos de concreto con acero para que

corrobore que el recubrimiento mínimo

estipulado (Tabla 3) o en el diseño ejecutivo del

proyecto, se cumplan. De esta manera, se tendrá

la certeza de que el elemento de concreto

fabricado, calidad y cantidad del concreto

cumpla con los criterios de durabilidad

diseñados.

3.4. Etapa 3. Inicio de la vida de servicio

(puesta en servicio e inicio de vida de útil

y planeación de mantenimiento)

3.4.1. Generalidades

Esta etapa es un punto en el tiempo, pero es de

suma importancia para la vida de servicio de la

estructura. En esta parte es donde la obra es

recibida por el usuario y puesta en servicio.

Cualquier problema o error constructivo no

detectado y corregido en esta etapa tiende a

ocasionar inconvenientes mayores por la

dificultad que suponen las acciones correctivas

cuando la estructura está en uso. Antes de

firmar el acta de entrega, se deben verificar

detalles críticos en la estructura, ya sea con

métodos convencionales o modernos, o ya sea

también con técnicas no destructivas (TND) o

destructivas (TD).

3.4.2. Verificación de

recubrimiento de concreto Antes de recibir la estructura es necesario

realizar la verificación del recubrimiento de

concreto para constatar que cumpla con lo

especificado en el proyecto, esto es posible

realizarlo con un pachómetro comercial

convencional.

3.4.3. Dosificación de mezcla Una vez construido un elemento o estructura de

concreto es complicado verificar su

dosificación. Sin embargo, esto puede hacerse a

través de testigos de concreto que son extraídos

a determinadas edades y cuyos resultados de

resistencia a la compresión o tensión indirecta

podrían ser indicativo de la dosificación

utilizada. Existen procedimientos estándar que

ayudan a determinar la relación agua/material

cementante utilizada y la cantidad de cemento

en el mezclado para poder verificar si se

cumplieron las especificaciones del proyecto.

3.4.4. Varillas de acero En esta etapa pueden verificarse la cantidad y

diámetro de barras utilizadas para contrastarlas

con las especificadas en el proyecto. Para ello

se utiliza un pachómetro comercial

convencional.

3.4.5. Anclaje y doblez Aunque la verificación de anclajes y dobleces

es complicada después de la construcción, ésta

puede hacerse con el pachómetro comercial y

mediante ensayos selectivos. El ensayo

selectivo puede consistir en ubicar elementos

representativos de la estructura, los cuales no

sean los más desfavorables, esto a fin de no

provocar daños en la capacidad portante de la

~ 26 ~

estructura; una vez ubicado el acero con el

pachómetro se procede a realizar la demolición

de parte del elemento para descubrir el acero

interno. El procedimiento debe ser rápido para

posteriormente resanar el elemento.

3.4.6. Grado de permeabilidad

(porosidad)

Para verificar la permeabilidad o porosidad

efectiva en esta etapa se usa la técnica

establecida en la absorción capilar en concreto

hidráulico.

3.4.7. Contenido de cloruros La cantidad de cloruros en un elemento

construido es muy importante para determinar

posibles intervenciones en el futuro, pero

también para controlar el ingreso de éstos en

una forma económica. En esta etapa se deben

extraer testigos y analizar los perfiles iniciales

de cloruros desde el exterior hasta el nivel del

estribo. Con este dato se debe hacer un

seguimiento como parte de un mantenimiento preventivo, y predecir avances de aquellos.

Esta toma de datos puede indicar también si hay

cantidades anormales de inicio, producto del

uso indebido de algún material o que estuviese

contaminado.

3.4.8. Desniveles Los desniveles en esta etapa se revisan con

niveles y con pruebas de agua para verificar que

no existan estancamientos. Su corrección es

importante para promover la durabilidad del

elemento, especialmente si está ubicado en

zonas marinas. A continuación, se propone un

sistema de corrección práctico cuando en esta

etapa los desniveles verificados no cumplen con

lo estipulado en el proyecto.

3.4.8.1. Sobrecapas Es un método de reparación de estructuras

mediante la colocación de un material

superpuesto que permite resolver una variedad

de problemas en la superficie de concreto.

Se utiliza para mejorar los niveles y la

superficie de rodadura, aumentar la capacidad

de carga para proteger el concreto de ambientes

agresivos y finalmente resolver problemas de

deterioro de la superficie de concreto.

3.4.8.1.1. Uso

Se emplea en reparaciones superficiales

generalizadas, en losas o plataformas de

concreto, de puentes y pavimentos en general.

3.4.8.1.2. Características del material

a) La técnica permite el uso de diferentes

materiales y de diversos espesores. Los

rangos de espesores más usados son de

4 mm a 8 mm.

b) Los materiales comúnmente usados

son concretos de cemento Portland con

una relación baja de agua/material

cementante y concretos de cemento

Portland modificados con látex o

microsílice.

c) Se permiten espesores menores de 3

mm cuando se aplican morteros

poliméricos o morteros poliméricos

modificados. El más común es el

epóxico el cual se combina con arena

graduada para formar un mortero.

3.4.8.1.3. Colocación del material a) Previo a la colocación del material se

debe hacer un tratamiento de la

superficie que promueva la adherencia

con el concreto existente. Esta se

consigue a través de un picado,

escarificado o cincelado.

b) La colocación del material de

reparación se hace en conformidad con

las especificaciones del fabricante,

dando especial atención a las técnicas de

vaciado para prevenir problemas de

fisuramiento, contracción plástica,

segregación, falta de adherencia y falta

de consolidación.

c) La mayoría de las aplicaciones no

requieren refuerzo adicional, más se

usan fibras para mejorar sus propiedades

como resistencia al impacto y disminuir

la contracción plástica.

3.4.8.1.4. Equipo

a) Martillo neumático

b) Fresa escarificadora (milling machine)

~ 27 ~

3.4.9. Drenajes Los drenajes en esta etapa deben mostrar una

funcionalidad completa, sin embargo, debe

verificarse la no obstrucción de sus sistemas.

Esto garantizará la durabilidad al canalizar

correctamente los líquidos y con ello evitar que

sustancias agresivas permeen a zonas donde

hay acero.

3.4.10. Pares galvánicos La unión accidental o intencional de metales de

diferente aleación provenientes de refuerzos,

tuberías y otras instalaciones puede desembocar

en corrosión galvánica. Esto es complicado de

reparar en etapas avanzadas y es costoso. Como

parte de las acciones en esta etapa, deben

verificarse este tipo de uniones y en donde las

exista, debe garantizarse su aislamiento

eléctrico. Como parte del plan de

mantenimiento periódico, debe verificarse el

estado del aislamiento.

3.4.10.1. Pares galvánicos en

instalaciones aéreas En este tipo de situaciones, se requiere un

método de reparación mucho más económico y

sencillo que los pares galvánicos inmersos en

concreto, basta con colocar un aislante entre los

dos metales y/o tratar de separarlos por otros

medios para que no exista el diferencial de

potencial.

3.4.10.2. Pares galvánicos inmersos en

concreto Cuando se realiza la supervisión de la estructura

y se detecta la presencia de un par galvánico es

necesario intervenir el elemento antes de que

éste presente síntomas de corrosión. Dado que

en esta etapa podría ser imposible aislar

mecánicamente el par galvánico, una

posibilidad que dependería principalmente de la

economía es el uso de la protección catódica, la

cual tiene como función llevar las armaduras

embebidas en el concreto a un potencial de

valor tal que la corrosión no pueda tener lugar.

Se puede llevar a cabo la protección mediante

dos medios:

a) Ánodo de sacrificio o protección

galvánica. Se conecta la armadura a los

llamados ánodos de sacrificio, que son

materiales que poseen mayor tendencia

a corroerse que el acero del concreto,

como magnesio, zinc o aluminio, o

aleaciones basadas en estos materiales;

estos materiales de potencial menor

obligan a la armadura a comportarse

como cátodo. La reacción química entre

el ambiente y la pieza sacrificada

impide la reacción entre el ambiente y la

pieza útil.

En medio acuoso, basta con atornillar el ánodo

de sacrificio a la pieza que se debe proteger; al

aire, hay que recubrir totalmente la pieza a

proteger; en estructuras de concreto, estos

ánodos deben ser compatibles con el material

cementante para evitar el deterioro de aquellos

debido a reacciones de auto-corrosión.

b) Protección por corriente impresa. Se

mantiene el mismo principio

fundamental, pero debido a las

limitaciones que presenta el método de

ánodo de sacrificio en cuanto a material,

costo y diferencia de potencial, se ha

enfocado en el flujo de corriente

requerido, el cual se origina en una fuente de corriente generadora continua

regulable o, simplemente se hace uso de

rectificadores, que alimentados por

corriente alterna ofrecen una corriente

eléctrica continua apta para la

protección de la estructura.

La corriente externa disponible es impresa en el

circuito formado por la estructura a proteger y

la cama anódica. La dispersión de la corriente

eléctrica en el electrólito se efectúa mediante la

ayuda de ánodos inertes cuyas características y

aplicación dependen del electrólito.

3.4.11. Impermeabilización El estado de la impermeabilización en esta

etapa debe ser íntegro y no dejar resquicios por

donde la humedad u otros agentes agresivos

puedan ocasionar problemas patológicos. Las

pruebas con agua pueden indicar los riesgos de

filtración, lo mismo que las uniones y las

grietas del material de impermeabilización. Nota 3.4.11. Información complementaria sobre el grado

de permeabilidad de un elemento puede encontrarse en la

UNE-EN 12390-8:2009

3.4.12. Planeación de

mantenimiento Se provee el plan de mantenimiento

preventivo/correctivo en función de la

agresividad del medio e importancia de la

~ 28 ~

estructura. Este plan debe considerar que los

elementos secundarios de una estructura puedan

tener vida de servicio diferentes (apoyo de

neoprenos, juntas de dilatación, etc.), por lo que

deberán existir guías técnicas para su

restitución de tal manera que la vida de servicio

de la estructura se alcance.

El plan de mantenimiento debe tomar en cuenta

lo siguiente:

a) Verificación y corrección por defectos de

construcción como drenes, desagües,

pares galvánicos y espacios

b) confinados que puedan dar lugar a

corrosión, acumulación de basura o

productos de lluvia ácida en zonas

críticas, posibles fugas de aguas negras o

jabonosas, desprendimiento de

recubrimientos y pinturas, filtraciones

inesperadas, etc.

c) Verificación del impacto de la

agresividad del ambiente sobre la

estructura a través de mediciones

electroquímicas, con sensores embebidos

o no, de la resistividad del concreto, el

potencial de corrosión, la velocidad de

corrosión, etc.

d) Verificación del impacto de la

agresividad del ambiente sobre la

estructura a través de mediciones de

carbonatación, contenido de cloruros,

reacciones a los sulfatos y álcali-

agregado. Corrección de predicciones y

actualización del plan de mantenimiento

para ejercer acciones correctivas cuando

sea necesario.

3.5. Etapa 4. Vida de servicio (Etapa de propagación 1,

mantenimiento preventivo o no, entrada de agresivos)

3.5.1. Generalidades Esta etapa es donde inicia la propagación de

daños, es vital para que la estructura alcance la

vida de servicio de proyecto. Una creencia

popular y errónea es que en las etapas iniciales

la estructura no mostrará patología alguna y de

ahí que confianza se evitan las inspecciones de

la estructura durante períodos largos de tiempo.

El inicio de esta etapa debe tener un monitoreo

adecuado para poder plantear, eventualmente,

cualquier acción para enmendar el plan de

mantenimiento preventivo.

El seguimiento de todos estos parámetros debe

hacerse continuamente. Cuando las mediciones

no se hayan realizado desde el principio, deben

hacerse en esta etapa y es necesaria la

actualización del plan de mantenimiento

preventivo incluyendo las acciones propias de

la etapa siguiente.

3.5.2. Criterios de durabilidad En esta etapa el criterio principal es el

preventivo, es decir, ejercer cualquier acción

necesaria para prevenir el daño que ocasiona el

ingreso de agentes agresivos a la pasta de

cemento hidratada del concreto y al refuerzo

(dióxido de carbono y cloruros para fines de

esta recomendación técnica). La aplicación de

un criterio de durabilidad es variada y depende

no sólo de una especificación por desempeño,

sino de la experiencia del evaluador. En esta

etapa los criterios de durabilidad a seguir son:

a) Potencial de corrosión del refuerzo

b) Velocidad de corrosión del refuerzo

c) Resistividad del concreto

d) Resistencia a la compresión

e) Resistencia a la tensión por

compresión diametral

f) Determinación del índice de rebote por

medio de la Esclerometría

g) Absorción por capilaridad

3.5.2.1. Corrosión por cloruros en

concreto reforzado expuesto a ambiente

tropical marino Esta etapa contempla la vigilancia del ingreso

de cloruros al concreto y los parámetros de

corrosión a través de un plan de inspección y

mantenimiento preventivo. El plan debe incluir

la verificación de estos valores cuando menos

cada año y ejercer acciones preventivas cuando

los indicadores se encuentren a un 75% de

alcanzar la despasivación o umbral de cloruros

(ver tablas A1-A4). Al detectarse esto, debe

planearse y efectuarse un mantenimiento

preventivo a más tardar un año después. Con

~ 29 ~

esta medida se logra una actuación previa a la

despasivación o al ingreso de contenidos

críticos de cloruros al concreto. Entre las

medidas preventivas se encuentra la aplicación

de revestimientos o cualquier otra medida que

disminuya la acción agresiva.

3.5.2.2. Corrosión por carbonatación en

concreto reforzado expuesto a

ambientes urbanos Esta etapa contempla la vigilancia del ingreso

de dióxido de carbono al concreto y los

parámetros de corrosión a través de un plan de

inspección y mantenimiento preventivo. El plan

debe incluir la verificación de estos valores

cuando menos cada año y ejercer acciones

preventivas cuando los indicadores se

encuentren a un 75% de alcanzar la

despasivación (ver los criterios en apéndice A).

Al detectarse esto, debe planearse y efectuarse

un mantenimiento preventivo cuando mucho un

año después. Con esta medida se logra una

actuación previa a la despasivación o al ingreso

de dióxido de carbono al concreto. Entre las

medidas preventivas se encuentra la aplicación

de revestimientos o cualquier otra medida que

disminuya la acción agresiva.

3.6. Etapa 5. Vida de servicio residual

(Etapa de propagación 2, mantenimiento correctivo,

final de vida útil) 3.6.1. Generalidades

Cuando los agentes agresivos llegan al acero de

refuerzo, o se han producido situaciones en el

elemento o estructura que puedan empezar a

comprometer su confiabilidad arquitectónica,

estructural o de durabilidad, es necesario tomar

acciones correctivas inmediatas. Las acciones

dependerán del grado de avance y complejidad

del daño, solución, la complejidad, el tiempo y

el costo de la intervención. En esta etapa se

considera únicamente el tipo de daño que,

aunque presente, no ha mostrado

manifestaciones graves. Por ejemplo, el caso de

una estructura donde los cloruros han llegado al

umbral para producir corrosión, pero no ha

causado agrietamiento o perdida de sección

severos, sino lixiviaciones que afectan la

estética; otro caso podría ser por una

carbonatación que haya llegado hasta la barra,

pero que por lo lento de la cinética no haya

producido aún desprendimientos severos, o el

caso de una estructura de concreto en contacto

con agua que empieza a mostrar algunas

exudaciones o lixiviaciones, etc. En todos estos

casos, existen soluciones para revertir el

proceso de daño o al menos retrasarlo por un

buen tiempo, durante el cual se recupera el

desempeño mínimo de la estructura. El objetivo

del plan de mantenimiento correctivo de esta

etapa es alejar lo más posible la condición de

daño grave o colapso parcial o total. El plan

correctivo en esta etapa soluciona los

problemas principales y controla, por un

tiempo, la aparición de efectos colaterales.

3.6.2. Especificaciones contra el

ataque ambiental Según la definición de esta etapa, si la

carbonatación ha llegado al acero de refuerzo,

pero la corrosión producida aún no produce

grietas ni desprendimientos severos, una

especificación de uso práctico es bloquear el

acceso de humedad. En este caso se puede usar

un bloqueador de poros comercial. Un ejemplo

sería una columna en ambiente urbano agresivo.

Por otro lado, si los cloruros han llegado hasta

la armadura, la habrá despasivado pero

únicamente se ha producido lixiviación de

productos de corrosión sin grietas: la extracción

de cloruros o la disminución de la humedad

disponible (siguiendo las recomendaciones del

párrafo previo) pudiesen retrasar el

agrietamiento y disminuir la velocidad de la

reacción. Para conocer los tipos de ambientes y

sus especificaciones, véase las tablas 1 y 2.

3.6.3. Corrosión del refuerzo La corrosión del refuerzo puede desarrollarse

rápidamente cuando se supera el umbral

respectivo de carbonatación y/o cloruros,

cuando esto ocurre la corrosión que se presenta

es indicativa del fin de la vida de servicio y el

inicio de la vida de servicio residual. Las

~ 30 ~

acciones emprendidas al principio de esta etapa

van a determinar su duración. Por ello es

importante la aplicación correcta de las técnicas

que se mencionan en el apartado 3.6.3.1.

3.6.3.1. Técnicas de reparación y

rehabilitación de estructuras de

concreto en ambiente tropical marino. La etapa de vida de servicio residual es una de

las más comunes al momento de que el

propietario llama a un especialista, esto debido

a que es la etapa en la que se presentan las

manifestaciones de daño visuales. En esta

etapa, pueden aplicarse una gran cantidad de

técnicas que alarguen la duración de la primera

en condiciones de operatividad satisfactoria.

Algunas de ellas son la remoción

electroquímica de cloruros, la re-alcalinización

de concreto, la sustitución de secciones

contaminadas y dañadas por medio de

reparaciones selectivas, el uso de aceros

especiales en zonas selectivas previo uso de las

dos primeras, la aplicación de protección

catódica, entre otras.

3.7. Etapa 6. Vida residual (Cualquier mantenimiento no

recupera el desempeño mínimo)

3.7.1. Generalidades Como su nombre lo indica, es vida residual y

no vida de servicio residual. La diferencia

fundamental estriba en que esta etapa es cuando los daños que se han presentado ya son mayores

y comprometen la confiabilidad arquitectónica,

estructural o de durabilidad. El tratamiento

correctivo no devuelve el desempeño mínimo

como en la etapa anterior, pues existen

consecuencias colaterales de los problemas

descritos en la etapa anterior. Por ejemplo, ya

no es solo el umbral de cloruros para producir

corrosión que se ha superado, sino la presencia

de fuertes expansiones y agrietamientos que

permiten entrada de más contaminantes y cuyo

tratamiento no se puede resolver, por ejemplo,

con una remoción de cloruros. Esta etapa es

aquella en la que la inversión, aunque

cuantiosa, puede permitir a la estructura seguir

funcionando con ciertos requisitos de

serviciabilidad, aunque es muy recomendable el

cambio de uso pues no puede responder con la

misma confiabilidad a las solicitaciones

requeridas. En el momento en que los paliativos

sean tanto o más costosos que hacer una

estructura nueva se considera que ha iniciado la

etapa 7.

Esta es la etapa en que se encuentra la mayoría

de las estructuras al momento en que se busca

la consultoría de un experto, debido, entre otras

cosas, a la falta de conocimiento sobre el

procedimiento de intervención. De aquí la

dificultad para resolver los problemas y para

predecir una extensión de vida de servicio. En

esta etapa los pasos que hay que seguir son los

siguientes:

a) Inspección detallada de la estructura. Se necesitan pruebas de carga,

deflexiones, pruebas químicas,

electroquímicas y del ambiente, etc.

b) Definición de un plan integral para

corregir los defectos con materiales y

técnicas avanzadas.

c) Implementación de un modelo que

permita predecir la duración de la vida

residual después de la intervención y la

relación costo/beneficio mínimo antes

de proceder al certificado de defunción.

d) En función del nivel de daños,

proponer las zonas en las que se tiene

que hacer cambios de uso de la

estructura.

Es importante mencionar que muchas de las

estructuras que están en esta etapa pueden tener

usos significativos para la sociedad. Por

ejemplo, un tanque elevado de agua, que

constituye un símbolo para determinada

sociedad pero que, a pesar de la reparación, no

es conveniente volverlo a usar como tal, podría,

por ejemplo, funcionar por más tiempo como

un mirador en alguno de los niveles de su

estructura, o para colocar anuncios de

empresas, etc. Este es el caso también de

casonas antiguas que pasan a ser parte de la

decoración de un gran hotel pero que ya no

reciben las solicitaciones que recibían en el

pasado.

~ 31 ~

3.7.2. Valores máximos de la

abertura de la grieta Las fisuras provocan efectos negativos en la

armadura, lo cual permite una penetración

gradual de cloruros, humedad y oxígeno.

El ancho aceptable de una grieta en un

elemento depende de su función en la

estructura, así como del tipo de exposición de

ésta, siendo este uno de los criterios a

considerar en esta etapa, así como su longitud.

Un criterio práctico podría ser el de un ancho de

0.1 mm, arriba del cual se considera en esta

etapa y una longitud que no sobrepase los

máximos admisibles aceptados por el código

vigente. La Tabla 11 muestra anchos de grieta

tolerables por durabilidad en el concreto.

Tabla 11. Ancho de grietas tolerables por durabilidad en el concreto reforzado

Nota 3.7.2. Una grieta de 0,1 mm es poco visible, a menos que la superficie se moje

y después se le permita secar. El valor de 0,1 mm es la frontera entre una fisura y una grieta

3.7.3. Cantidad de grietas Otro criterio para considerar a la estructura es la

cantidad de grietas, ya que el concreto debido a

su fragilidad siempre contiene microfisuras las

cuales al combinarse con las fisuras visibles

crean una red. Una vez formada la red el

mecanismo de transporte de agentes agresivos

deja de ser por difusión, pasando a ser por

permeabilidad en medio acuoso.

Aunque no existe un criterio universal debido a

las características de cada tipo de obra en

particular, se considera que, si las grietas

atraviesan secciones longitudinales o

transversales, éste ya es criterio suficiente para

ser considerada en esta etapa.

3.8. Etapa 7. Fin de la vida residual

(Inicio del colapso parcial o total) 3.8.1. Generalidades

Cuando una estructura presenta colapsos

parciales y no pasa las pruebas convencionales

y especializadas de confiabilidad, o más aún,

cualquier intervención costará más que

demolerla y hacer una nueva, o cuando el

cambio de uso es muy difícil por diferentes

condiciones que van desde las ambientales,

sociedad o uso, entonces la estructura queda

desahuciada o en desuso hasta que se procede a

su demolición. Debido a que el concreto es muy

noble, se tienen infinidad de obras, pero sobre

todo viviendas populares en este estado. Para

detectar esta etapa y proceder como

corresponde hay que seguir los pasos

siguientes:

a) Realizar una inspección detallada en la

que se justifique con plenitud que

ninguna intervención ni cambio de uso

puede restablecer la funcionalidad de la

estructura ni la seguridad para sus

ocupantes.

b) El perito correspondiente debe expedir

un certificado de inseguridad y falta de

confiabilidad indicando las razones y los

plazos para proceder a su demolición,

debido al riesgo que constituya para sus

ocupantes y la sociedad.

Condición de exposición Ancho de grieta tolerables por

durabilidad, en mm

Aire seco, membrana protectora 0,40

Humedad, aire húmedo, suelo 0,30

Químicos para deshielo 0,20

Agua de mar y rociado con agua

de mar, mojado y secado

0,15

Estructuras que retienen el agua,

excluyendo tubos sin presión

0,10

~ 32 ~

4. CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Durante las etapas de vida de servicio de una

estructura pueden llevarse a cabo los mismos

tipos de muestreo para los mismos tipos de

prueba; sin embargo, la interpretación de estos

será diferente en función de la edad,

condiciones de uso y exposición al ambiente. El

apartado 5 describe las normas o métodos para

cada tipo de prueba, dígase velocidad de

corrosión, contenido de cloruros, resistividad o

cualquier otra de durabilidad. Sin embargo,

existen criterios universales para hacer el

muestreo al utilizar cualquier tipo de prueba, en

términos generales el muestreo debe

contemplar:

a) Un criterio para seleccionar áreas de

evaluación. Por lo general debe tomarse

en cuenta un área con ataque severo,

otra con ataque intermedio y otra sin

ataque, esto para poder generar

condiciones de comparación

b) Un criterio para extraer las muestras

y/o medir. En función de la edad,

condiciones de uso y exposición al

ambiente la toma de muestra y/o

medición debe apegarse a lo establecido

en su respectivo método de ensayo.

c) Un criterio de interpretación de

resultados. En función de la edad,

condiciones de uso y exposición al

ambiente la toma de muestra y/o

medición respectiva debe coadyuvar a

encontrar las tendencias establecidas

como hipótesis de razón de daño.

d) Un criterio de experiencia en casos

similares de obras propias o de otros.

Cada caso de una estructura en cuanto a

problemas patológicos puede ser muy

diferente dependiendo de la edad, el

diseño, el tipo de problema patológico,

las condiciones de exposición, los

métodos previos de inspección y

reparación, etc. Un mismo modelo de

casa de interés social, pero construido

con materiales y ambientes diferentes,

puede dar lugar a problemas patológicos

diferentes. El acceso a fuentes de

información propias o externas (por

ejemplo, revistas técnicas de patología

de la construcción) permite crear y

acumular experiencia que servirá

invariablemente para cumplir

adecuadamente con los criterios de los

incisos a), b) y c) del muestreo.

5. MÉTODOS DE ENSAYO

Para verificar las especificaciones que se establecen en esta recomendación técnica, deben utilizarse

los métodos de prueba descritos en la Tabla 12.

~ 33 ~

Tabla 12. Métodos de ensayo o especificaciones para

la durabilidad según la clase de exposición

Requisito Método de ensayo o especificaciones

General

Resistencia a la compresión (kg/cm2)

UNE-EN 12390-3:2020

ISO 1920-4:2005

ASTM C39/C39M - 20

NMX-C-083-ONNCCE

Contenido mínimo de cemento en el

concreto, (kg/m3)

ASTM C1084 - 19

NMX-C-154-ONNCCE-2010

Contenido de aire por tamaño máximo

de agregado %. Se permite una

tolerancia de ± 1.5 %

ASTM C231 / C231M - 17a

ASTM C173/C173M

NMX-C-157-ONNCCE-2006

NMX-C-162-ONNCCE-2014

ISO 1920-2:2016(en)

UNE-EN 12350-7:2020

Requisitos adicionales para agregado

ASTM C33 / C33M - 16e1

NMX-C-111-ONNCCE-2018

UNE-EN 12620:2003+A1:2009

Requisitos adicionales para cemento

ASTM C150/C150M - 19a

NMX-C-414-ONNCCE-2017

UNE-EN 197-1:2011

Ataque por exposición ambiental

pH en agua

ASTM D1293-12

NMX-C-283-ONNCCE-2017

NMX-C-122-ONNCCE-2019

UNE 83952:2008

CO2 en agua

ASTM D513 - 16

NMX-C-283-ONNCCE-2017

NMX-C-122-ONNCCE-2019

Cloruro en el agua

ASTM D512 - 12

NMX-C-283-ONNCCE-2017

NMX-C-122-ONNCCE-2019

UNE 83958:2014

Sulfato en el agua

ASTM D516 - 16

NMX-C-283-ONNCCE-2017

NMX-C-122-ONNCCE-2019

UNE 83956:2008

Sulfatos en el suelo ASTM C1580 – 15

UNE 83963:2008 Nota 5. Para protección adicional por ataque químico cuando existen o no sulfatos,

consultar normas internacionales (ISO) o extranjeras sobre revestimientos,

tratamientos químicos y electroquímicos.

~ 34 ~

5.1. Para los materiales y componentes

Para verificar la calidad de los materiales y componentes, deben utilizarse los métodos de ensayo

establecidos en la Tabla 13.

Tabla 13. Materiales y componentes del concreto

Materiales y componentes del

concreto Método de ensayo y/o especificaciones

Cemento

ASTM C150/C150M – 19a

NMX-C-414-ONNCCE-2017

UNE-EN 197-1:2011

Agregado

ASTM C33 / C33M - 16e1

NMX-C-111-ONNCCE-2018

UNE-EN 12620:2003+A1:2009

Agua de mezclado

ISO 12439:2010

NMX-C-283-ONNCCE-2017

NMX-C-122-ONNCCE-2019

UNE-EN 1008:2007

Aditivos

ASTM C494 / C494M - 19

NMX-C-255-ONNCCE-2013

ISO 19596:2017(en)

UNE-EN 934-1:2009

Adicionantes NMX-C-146-ONNCCE-2000

5.2. Requisitos para el concreto en estado fresco

Para verificar la calidad del concreto fresco, deben utilizarse los métodos de ensayo establecidos en la

Tabla 14.

Tabla14. Concreto fresco

Concreto fresco Método de ensayo y/o especificaciones

Revenimiento o

Flujo de revenimiento

ASTM C143 / C143M - 15a

NMX-C-156-ONNCCE-2010

ISO 1920-2:2016(en)

UNE-EN 12350-2:2020

Masa unitaria y rendimiento

ASTM C138/138M-17a

NMX-C-162-ONNCCE-2014

UNE-EN 12350-6:2020

Temperatura del concreto NMX-C-435-ONNCCE-2010

ISO 1920-2:2016(en)

Tamaño máximo del agregado

ASSHTO T 2

NMX-C-155-ONNCCE-2014

UNE 146406:2018

Contenido de aire

NMX-C-157-ONNCCE-2006,

NMX-C-158-ONNCCE-2006

ISO 1920-2:2016(en)

UNE-EN 12350-7:2020

~ 35 ~

5.3. Requisitos para el comportamiento mecánico

del concreto en estado endurecido

Para verificar la calidad del concreto en estado endurecido, deben utilizarse los métodos de ensayo

establecidos en la Tabla 15.

Tabla 15. Concreto en estado endurecido

Concreto en estado endurecido Método de ensayo y/o especificaciones

Resistencia a la compresión

ISO 1920-4:2005

ASTM C39/C39M - 20

NMX-C-083-ONNCCE-2014

UNE-EN 12390-3:2020

Módulo de elasticidad

ASTM C469 / C469M - 14

NMX-C-128-ONNCCE-2019

UNE-EN 13412:2008

Ensayo de núcleos

NMX-C-169-ONNCCE-2009

ASTM C42/C42M - 18a

UNE-EN 12504-1:2020

Variación en la longitud NMX-C-173-ONNCCE-2010

UNE 83318:1994

Abrasión UNE-EN 14617-4:2012

Véase Nota. 5.3

Resistencia a la tensión por flexión

NMX-C-191-ONNCCE-2015

AASHTO T 97-18 (ASTM Designation: C78/C78M-16)

UNE-EN 12390-5:2020

Resistencia a la tensión por

compresión diametral NMX-C-163-ONNCCE-2019

NOTA 5.3. Consultar normas internacionales (ISO) o extranjeras sobre abrasión.

5.4. Durabilidad de elementos y estructuras de concreto

Tabla 16. Durabilidad

Permeabilidad al ion cloruro NMX-C-155-ONNCCE-2014

UNE-EN 13396:2005

Potenciales de corrosión del acero de refuerzo sin

revestir, embebido en concreto

NMX-C-495-ONNCCE-2014

UNE 112083:2010

Velocidad de corrosión en campo NMX-C-501-ONNCCE-2014

Absorción capilar NMX-C-504-ONNCCE-2014

UNE 83982:2008

Inspección preliminar de daños en estructuras de

concreto hidráulico con criterios de durabilidad NMX-C-505-ONNCCE-2014

Resistividad eléctrica del concreto hidráulico

NMX-C-514-ONNCCE-2016

UNE 83988-1:2008

UNE 83988-2:2014

Determinación de la profundidad de carbonatación en

concreto hidráulico

NMX-C-515-ONNCCE-2015

UNE-EN 14630:2007

Procedimiento de preparación y limpieza de

superficies para reparación

NMX-C-518-ONNCCE-2015

UNE 83702:1994 IN

Concentración de cloruros solubles en agua y ácido NMX-C-523-ONNCCE-2016

UNE-EN 14629:2007

~ 36 ~

6. BIBLIOGRAFÍA

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Beam with Third-Point Loading) (ASTM Designation: C78/C78M-16)

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Sawed Beams of Concrete

11. ASTM C138/138M-17a Standard Test Method for Density (Unit Weight), Yield, and Air Content

(Gravimetric) of Concrete

12. ASTM C143 / C143M - 15a- Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete

13. ASTM C150/C150M - 19a Standard Specification for Portland Cement

14. ASTM C173/C173M, Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the

Volumetric Method

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the Pressure Method

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Potentiometric method

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32. ISO 19596:2017(en), Admixtures for concrete

33. NMX-C-083-ONNCCE-2014 Industria de la Construcción - Concreto - Determinación de la

resistencia a la compresión de especímenes - Método de ensayo.

34. NMX-C-111-ONNCCE-2018, Industria de la construcción - Agregados para concreto hidráulico -

Especificaciones y métodos de ensayo

35. NMX-C-122-ONNCCE-2019, Industria de la construcción-Agua para concreto-Especificaciones

36. NMX-C-128-ONNCCE-2019, Industria de la construcción-Concreto sometido a compresión-

Determinación de módulo de elasticidad estático y relación de poisson-Método de ensayo

37. NMX-C-154-ONNCCE-2010 Industria de la construcción - Concreto hidráulico - Determinación

del contenido de cemento en concreto endurecido

38. NMX-C-155-ONNCCE-2014, Industria de la construcción - Concreto hidráulico - Dosificado en

masa especificaciones y métodos de ensayo

39. NMX-C-156-ONNCCE-2010 Industria de la construcción - Concreto hidráulico - Determinación

del revenimiento en el concreto Fresco

40. NMX-C-157-ONNCCE-2006, Industria de la construcción - Concreto - Determinación del

contenido de aire del concreto fresco por el método de presión

41. NMX-C-158-ONNCCE-2006, Industria de la construcción – Concreto - Determinación del

contenido de aire del concreto fresco por el método volumétrico

42. NMX-C-162-ONNCCE-2014, Industria de la construcción - Concreto hidráulico - Determinación

~ 38 ~

de la masa unitaria, cálculo del rendimiento y contenido de aire del concreto fresco por el método

gravimétrico.

43. NMX-C-163-onncce-2019, Industria de la construcción - Concreto hidráulico - Determinación de

la resistencia a la tensión por compresión diametral de cilindros de concreto - Método de ensayo

44. NMX-C-169-ONNCCE-2009 Industria de la construcción - Concreto - Extracción de especímenes

cilíndricos o prismáticos de concreto hidráulico endurecido.

45. NMX-C-173-ONNCCE-2010, Industria de la construcción – Concreto hidráulico – Determinación

de la variación en la longitud de especímenes de mortero de cemento y de concreto endurecidos

46. NMX-C-191-ONNCCE-2015 Industria de la construcción - Concreto - Determinación de la

resistencia a la flexión del concreto usando una viga simple con carga en los tercios del claro

47. NMX-C-255-ONNCCE-2013. Industria de la construcción - Aditivos químicos para concreto -

Especificaciones y métodos de ensayo

48. NMX-C-283-ONNCCE-2017, Industria de la construcción- Agua para concreto-Métodos de

prueba

49. NMX-C-414-ONNCCE-2017, Industria de la construcción - Cementantes hidráulicos -

Especificaciones y métodos de ensayo

50. NMX-C-435-ONNCCE-2010 Industria de la construcción - Concreto hidráulico - Determinación

de la temperatura del concreto fresco

51. NMX-C-495-ONNCCE-2015, Industria de la construcción – Durabilidad de estructuras de

concreto reforzado – Medición de potenciales de corrosión del acero de refuerzo sin revestir,

embebido en concreto – Especificaciones y método de ensayo

52. NMX-C-501-ONNCCE-2015, Industria de la construcción - Durabilidad de estructuras de

concreto reforzado - Medición de velocidad de corrosión en campo especificaciones y método de

ensayo

53. NMX-C-504-ONNCCE-2015, Industria de la construcción - Determinación de la absorción

capilar en concreto hidráulico - Método de ensayo

54. NMX-C-505-ONNCCE-2016, Industria de la construcción - Inspección preliminar de daños en

estructuras de concreto hidráulico con criterios de durabilidad – Procedimientos

55. NMX-C-514-ONNCCE-201, Industria de la construcción - Resistividad eléctrica del concreto

hidráulico - Especificaciones y métodos de ensayo

56. NMX-C-515-ONNCCE-2016, Industria de la construcción – Concreto hidráulico - Durabilidad –

Determinación de la profundidad de carbonatación en concreto hidráulico – Especificaciones y

método de ensayo

57. NMX-C-518-ONNCCE-2016, Industria de la construcción – Durabilidad de estructuras de

concreto reforzado – Origen del deterioro – Procedimientos de preparación y limpieza de

superficies para reparación

58. NMX-C-523-ONNCCE-2016, Industria de la construcción - Durabilidad de estructuras de

~ 39 ~

concreto reforzado - Concentración de cloruros solubles en agua y ácido - Determinación en

concreto hidráulico - Método de extracción y método de determinación por ion selectivo

59. NMX-C-530-ONNCCE-2018 Industria de la construcción – Durabilidad – Norma general de

durabilidad de estructuras de concreto reforzado – Criterios y especificaciones

60. UNE 77042:2015 Calidad del agua. Determinación de cloruros. Método potenciométrico.

61. UNE 83318:1994 Ensayos de hormigón. Determinación de los cambios de longitud.

62. UNE 83952:2008 Durabilidad del hormigón. Aguas de amasado y aguas agresivas. Determinación

del pH. Método potenciométrico.

63. UNE 83956:2008 Durabilidad del hormigón. Aguas de amasado y aguas agresivas. Determinación

del contenido en ion sulfato

64. UNE 83958:2014 Durabilidad del hormigón. Aguas de amasado y aguas agresivas. Determinación

del contenido en cloruros.

65. UNE 83963:2008 Durabilidad del hormigón. Suelos agresivos. Determinación del contenido en

ión sulfato.

66. UNE 83702:1994 IN Materiales de reparación. Preparación de superficies de hormigón armado para su reparación. Recomendaciones de uso.

67. UNE 83982:2008 Durabilidad del hormigón. Métodos de ensayo. Determinación de la absorción

de agua por capilaridad del hormigón endurecido. Método Fagerlund.

68. UNE 83988-1:2008 Durabilidad del hormigón. Métodos de ensayo. Determinación de la

resistividad eléctrica. Parte 1: Método directo (método de referencia).

69. UNE 83988-2:2014 Durabilidad del hormigón. Métodos de ensayo. Determinación de la

resistividad eléctrica. Parte 2: Método de las cuatro puntas o de Wenner.

70. UNE 112083:2010 Medición del potencial de corrosión libre en estructuras de hormigón armado.

71. UNE 146406:2018 Determinación del contenido, tamaño máximo característico y módulo

granulométrico del árido grueso en el hormigón fresco.

72. UNE-EN 934-1:2009 Aditivos para hormigones, morteros y pastas. Parte 1: Requisitos comunes

73. UNE-EN 197-1:2011 Cemento. Parte 1: Composición, especificaciones y criterios de conformidad

de los cementos comunes.

74. UNE-EN 1008:2007 Agua de amasado para hormigón. Especificaciones para la toma de muestras,

los ensayos de evaluación y aptitud al uso incluyendo las aguas de lavado de las instalaciones de

reciclado de la industria del hormigón, así como el agua de amasado para hormigón.

75. UNE-EN 12350-2:2020 Ensayos de hormigón fresco. Parte 2: Ensayo de asentamiento.

76. UNE-EN 12350-6:2020 Ensayos de hormigón fresco. Parte 6: Densidad.

77. UNE-EN 12350-7:2020 Ensayos de hormigón fresco. Parte 7: Contenido de aire. Métodos de

~ 40 ~

presión.

78. UNE-EN-12390 Testing hardened concrete.

79. UNE-EN 12390-3:2020 Ensayos de hormigón endurecido. Parte 3: Determinación de la

resistencia a compresión de probetas.

80. UNE-EN 12390-5:2020 Ensayos de hormigón endurecido. Parte 5: Resistencia a flexión de

probetas.

81. UNE-EN 12504-1:2020 Ensayos de hormigón en estructuras. Parte 1: Testigos. Extracción,

examen y ensayo a compresión.

82. UNE-EN 12620:2003+A1:2009 Áridos para hormigón.

83. UNE-EN 13396:2005 Productos y sistemas para la protección y reparación de estructuras de

hormigón. Métodos de ensayo. Medición de la penetración de los iones cloruro

84. UNE-EN 13412:2008 Productos y sistemas para la protección y reparación de estructuras de

hormigón. Métodos de ensayo. Determinación del módulo de elasticidad en compresión.

85. UNE-EN 14617-4:2012 Piedra aglomerada. Métodos de ensayo. Parte 4: Determinación de la

resistencia a la abrasión.

86. UNE-EN 14629:2007 Productos y sistemas para la protección y reparación de estructuras de

hormigón. Métodos de ensayo. Determinación del contenido en cloruros en el hormigón

endurecido.

87. UNE-EN 14630:2007 Productos y sistemas para la protección y reparación de estructuras de

hormigón. Métodos de ensayo. Determinación de la profundidad de carbonatación en un

hormigón endurecido por el método de la fenolftaleína.

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93. Pérez L. “Vida útil residual de estructuras de hormigón armado afectadas por corrosión”.

Septiembre, 2010.

~ 41 ~

APÉNDICE A

A continuación, se presentan los criterios de evaluación para los valores obtenidos de potencial de

corrosión, velocidad de corrosión, resistividad eléctrica y el umbral de cloruros para producir

corrosión.

Tabla A1. Criterios de evaluación de potencial de corrosión (Ecorr)

Potencial (mV vs CSE) Condición

Ecorr > -200 Menos del 10% de probabilidad de corrosión

-200 < Ecorr < -350 Corrosión incierta

Ecorr < -350 Más del 90% de probabilidad de corrosión

Tabla A2. Criterios de evaluación de velocidad de corrosión (icorr)

jcorr (μA/cm2) Nivel de corrosión

< 0,1 Despreciable

0,1 – 0,5 Moderado

0,5 – 1 Elevado

> 1 Muy elevado

Tabla A3. Criterios de evaluación de resistividad (ρ)

Resistividad (KΩ.cm) Riesgo de corrosión

ρ>200 Poco riesgo

200> ρ >10 Riesgo moderado

ρ <10 Alto riesgo

Tabla A4. Criterios de evaluación de umbrales de cloruros

Relación a/c Rango de umbrales

de cloruro usando

imedia

(% por peso de

cemento)

Promedio de umbrales

de cloruro usando imedia

(% por peso de cemento)

0,46 0,40 – 0,61 0,50

0,53 0,65 – 1,10 0,87

0,59 0,49 – 0,61 0,55

0,70 0,33 – 0,47 0,40

0,76 0,30 – 0,43 0,76

~ 42 ~

APÉNDICE B

B.1 - Ejemplo de formato para realizar mantenimiento

FORMATO PARA LA VERIFICACIÓN DE LA FUNCIONALIDAD DE UNA

REPARACIÓN

a) Datos generales

Lugar (ubicación): Progreso, Yucatán, México.

Estructura: Puente de Yucalpetén.

Tipo de reparación: Reparación eventual por parcheo en tanto se

gestionan fondos para aplicar un sistema integral.

Fecha de la reparación: 2 de mayo del 2013.

Fecha de la recepción de la reparación: 1 de junio de 2012.

Edad de la reparación: 1 año.

Ambiente: Tropical marino, atmósfera agresiva.

Foto antes de la reparación Composición virtual después de la reparación

Observaciones generales:

Desprendimientos causados por

humedades

Observaciones generales: Parcheo con poca

supervisión sin fotos testigos del procedimiento

b) Plan de mantenimiento (especificaciones)

1) Pruebas de carbonatación

a. Verificar la profundidad de carbonatación cada 6 meses con fenolftaleína o

timolftaleína.

b. Si durante el primer año de la reparación el avance es mayor a 10 mm, debe

replantearse el plan de seguimiento y diseñar nuevas acciones de

conservación.

2) Pruebas de contenido de cloruro

a. Deben hacerse perfiles de cloruros en zonas selectivas de la reparación cada

año. Sí el umbral crítico de diseño para producir corrosión tiende a

sobrepasarse durante el período de garantía de la reparación, debe

replantearse el seguimiento de la funcionalidad de la reparación

b. Cuando haya una tendencia anual hacia valores de concentración peligrosos,

deben emprenderse nuevas acciones correctivas, aunque no se haya

sobrepasado el umbral.

~ 43 ~

3) Resistividad eléctrica del concreto

a. Si la reparación fue hecha con concreto, debe verificarse cada seis meses la

resistividad del concreto de la reparación. Si ésta es menor de 5,000 KΩ-cm,

o se acerca a este valor durante las evaluaciones, deben emprenderse nuevas

acciones de conservación, después de analizar los resultados de las pruebas

anteriores.

b. Si la reparación es hecha con otros materiales, debe fijarse un criterio

mínimo de funcionalidad

4) Potencial de corrosión del acero en las zonas reparadas y aledañas

a. Deben verificarse los potenciales de corrosión cada seis meses en las zonas

reparadas y aledañas para detectar posibles acciones galvánicas de la

reparación.

b. Si el potencial muestra una tendencia hacia valores menores de -350 mV vs.

Cu/CuSO4 debe replantearse el esquema de seguimiento de la funcionalidad

de la reparación y plantear posibles acciones correctivas.

5) Velocidad de corrosión del acero en las zonas reparadas y aledañas

a. Deben verificarse las velocidades de corrosión cada seis meses en las zonas

reparadas y aledañas para detectar posibles despasivaciones o efectos

galvánicos

b. Si la velocidad de corrosión supera o tiende a superar en mediciones

sucesivas el valor del umbral (0.1 µA/cm2) debe replantearse el seguimiento de la funcionalidad de la reparación y planear nuevas acciones correctivas.

Esta prueba junto con las anteriores normarán el criterio del evaluador.

6) Agrietamientos en el concreto

a. Debe hacerse un seguimiento trimestral de los agrietamientos,

principalmente en las interfases de la reparación

b. Las grietas por contracción deben repararse en cuanto aparezcan con

lechadas de cal.

c. Otros tipos de grieta deben ser consultadas con un perito en estructuras para

verificar si son consecuencia de la reparación

d. En función de los resultados con el tiempo se planearán nuevas acciones

preventivas y/o correctivas

7) Cambios de nivel

a. Es posible detectar cambios de nivel debidos a reparación defectuosa que

ocasionen humedades y eventual deterioro de la reparación

b. Es posible detectar cambios de uso que propicien estancamiento y problemas

de nivel que también generen deterioro

c. Ambos casos deben evaluarse trimestralmente y en caso de observarse

anomalías, ya sea por causa de la reparación o de la estructura misma, deben

tomarse acciones preventivas oportunas

~ 44 ~

c) Mediciones:

Mediciones Fecha

3-05-2012

Fecha

3-11-2012

Fecha

3-05-2013

Fecha

3-08-2013

Fecha

3-11-2013 Observaciones

Carbonatación

(mm) 0 3 10 14 17

Carbonatación

rápida, peligro

de llegar pronto

al acero.

Cloruros (nivel

barras)

(% por peso de

cemento)

0.1 0.3 0.7 0.8 1.0

Umbral

superado, se

requiere

intervención.

Resistividad

(KΩ-cm) 8,000 7,000 5,000 3,000 3,000

Resistividad

muy baja.

Mucha

conductividad

en zona de

aerosol, nivel

peligroso.

Agrietamientos

(mm) 0 0 0.3 0.5 0.8

Nivel aceptable

de

agrietamiento

Cambios de

nivel (%) 3 3 5 5 5

Cambio de

nivel debido al

aumento de

tráfico y

encharcamiento

en zonas

críticas.

Potencial de

corrosión (mV

vs. Cu/CuSO4)

-200 -220 -350 -375 -380

Potencial

activo, peligro

inminente de

falla en la

repara

Velocidad de

corrosión

(µA/cm2)

0.01 0.07 0.2 0.3 0.35

Velocidad de

corrosión

activa,

intervención

inmediata

Observaciones generales: Al finalizar 2.5 años de la puesta en servicio es requerido realizar una

intervención, esto deberá hacerse desde el inicio del 2° año, como medida preventiva.

Desafortunadamente la falta de experiencia y de presupuesto ocasiona pérdidas de tiempo y los

problemas avanzan. Se recomienda una inspección complementaria e intervenir la estructura con un

sistema diferente de protección que garantice una durabilidad mayor.